仮説的タンパク質

生化学において、仮想タンパク質とは、存在が予測されているものの、生体内で発現しているという実験的証拠がないタンパク質のことである。いくつかのゲノムの配列決定により、機能を容易に割り当てることができない多数の予測オープンリーディングフレームが得られた。これらのタンパク質は、孤立した仮想タンパク質または保存された仮想タンパク質のいずれかであり、新たに配列決定された各ゲノムにコードされているタンパク質の約20％から40％を占める。生物の代謝において仮想タンパク質が機能しているという実際の証拠は、保存ドメイン分析を考慮してその配列または構造の相同性を比較することによって予測できる。^[1]マイクロアレイや質量分析などの技術によって遺伝子の産物が発現しているという十分な証拠があっても、生化学的機能が注釈付けされたタンパク質配列との同一性がないため、機能を割り当てることは困難である。今日では、ほとんどのタンパク質配列はゲノムDNA配列の計算解析から推測されている。仮想タンパク質は、ゲノム解析中に遺伝子予測ソフトウェアによって作成される。遺伝子同定に使用されるバイオインフォマティクスツールが、タンパク質データベース内に特徴付けられた相同遺伝子のない大きなオープンリーディングフレームを検出すると、注釈コメントとして「仮説タンパク質」を返します。

仮想タンパク質の機能は、様々な信頼度レベルでのドメイン相同性検索によって予測できます。^[2]仮想タンパク質には保存されたドメインがあり、それを既知のファミリードメインと比較する必要があります。これにより、仮想タンパク質は、in vivo で調査されていなくても、特定のタンパク質ファミリーに分類できます。仮想タンパク質の機能はホモロジーモデリングによっても予測できます。ホモロジーモデリングでは、仮想タンパク質を、3 次元構造がわかっている既知のタンパク質配列と一致させる必要があり、モデリング方法によって構造が予測されれば、仮想タンパク質が機能する能力を計算的に確認できます。^[2]^[3]^[4]さらに、仮想タンパク質に機能を注釈付けるアプローチには、構造ゲノミクスイニシアチブによるこれらのタンパク質の 3 次元構造の決定、補欠分子族/金属イオン結合の性質とモードの理解、機能がわかっている他のタンパク質とのフォールドの類似性、および考えられる触媒部位と調節部位の注釈付けが含まれます。^[5]様々な基質のスクリーニングによる生化学的機能評価を伴う構造予測は、機能を注釈するもう一つの有望なアプローチである^[2]

参照

機能不明のドメイン

参考文献

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外部リンク

エクスパス

[pmid18628897-1] ^ Galperin MY (2001). 「 保存された「仮説的」タンパク質：新たなヒントと新たなパズル」。比較機能ゲノム科学。2 (1): 14–18。doi :10.1002/ cfg.66。PMC 2447192。PMID 18628897 。

[pmid25655405-2] Srinivasan B; et al. (2015). 「三日熱マラリア原虫由来の仮説タンパク質 PVX_123945 の基質特異性の予測と予備的な速度論的特性評価」Exp. Parasitol . 151–152: 56–63. doi :10.1016/j.exppara.2015.01.013. PMID 25655405.

[3] PS ケワテ; RC裏手;ゴア総督。マ・ソニ。 AP コプルワール (2015)。「ウシ型結核菌AF2122/97の仮説タンパク質におけるインシリコ酵素機能予測」。薬学研究ジャーナル。9 (3): 182–189。

[4] Dilip Gore (2009). 「Shigellaflexneriの仮想タンパク質の構造と酵素活性のin silico予測」 Biofrontiers. Biofrontiers . 1 (2): 1–10.

[pmid10679350-5] Eisenstein E; et al. (2000). 「生物学的機能の明確な解明 - 構造ゲノミクスによる仮説タンパク質の注釈」Curr Opin Biotechnol . 11 (1): 25–30. doi :10.1016/j.exppara.2015.01.013. PMID 10679350.