バイオインフォマティクスの資格を取るためにメモしまくる件について 構造化学編(構造分類 タンパク質立体構造の分類)

タンパク質フォールド
ファミリー・フォールドの階層性
フォールド分類データベース
・SCOP
・CATH

タンパク質フォールド
・アミノ酸配列の相同性が認められないタンパク質間でも、フォールドがよく似ている場合が多数見つかっている。

ファミリー・フォールドの階層性
ホモログは同一先祖のタンパク質から派生して進化的に関係がある一連のタンパク質グループである。
↓
お互いに約30%以上のアミノ酸配列類似性を示し、フォールドがよく保存されている。

>ホモログの中で同じ機能をもつグループをファミリーと言う。
>ファミリーはアミノ酸配列の類似性により、さらに細かなサブファミリーに分けられる。
<<スーパーファミリーとは、一般には、同じフォールドを保つグループの中に異なる機能をもつファミリーが複数含まれている。

フォールド分類データベース
・SCOP (structural classification of proteins) ･･･上位の分類階層からクラス、フォールド、スーパーファミリー、ファミリーに分類されている。

root:SCOP
class:
1. all αクラス...主にαヘリックスからできている。ex. グロビン
2. all βクラス... おもにβシートからできている。ex. 免疫グロブリン
3. α + βクラス... αヘリックスとβストランドが混在している。
4. α / βクラス... αヘリックスとβストランドが交互に現われる。ex. ロスマン
5. マルチドメインタンパク質 (αおよびβ) 異なるクラスに属する2つ以上のドメインからなるフォールド
6. 
膜および細胞表面タンパク質およびペプチド (免疫系のタンパク質を含まない)
 7-1. 小タンパク質...通常、金属リガンド、補因子および/またはジスルフィド架橋
8-2. コイルドコイルタンパク質
9-3. 低解像度タンパク質構造             
10-4. ペプチド...ペプチドおよびフラグメント。
11-5. 設計されたタンパク質...本質的に非天然配列を持つタンパク質の実験的構造。
(  -1〜5 サブクラス)

フォールドの分類
同じクラス内で二次構造の空間配置が似ているグループである。

スーパーファミリーの分類
フォールドや機能の類似から相同性(進化的な類縁性)が予想されるグループである。

ファミリーの分類
アミノ酸配列の類似性が認められ、ほぼ確実に相同なグループである。

・CATH(class, architechture,topology, homology)･･･クラス、アーキテクチャー、トポロジー、ホモロジーに分類。

図:SCOPとCATHの違い