Структура и функционирование белков. Применение методов биоинформатики - Джон Ригден 2014

Предсказание функции белка по свойствам его поверхности
Предсказание функций по свойствам поверхности
Гидрофобная поверхность

Одной из главных целей проектов по структурной геномике является пополнение пространства всевозможных белковых укладок, в частности для того, чтобы определять структуры белков с неизвестными функциями, либо имеющих важное медицинское значение. В случае белков с неизвестными функциями выбор мишени часто определяется отсутствием заметной гомологии с белками, чья функция известна, поскольку такой выбор может привести к обнаружению новых типов укладки. Основные методы определения функции белка, основывающиеся на его структуре, включают в себя сравнение локальных мотивов в последовательности или структуре. Этот вопрос подробно обсуждается в Главах 8 и 11. Есть примеры близких подходов, основанных лишь на консервативности поверхности белка, а не всей его структуры. Эти примеры рассматриваются ниже в том же порядке, что и свойства поверхностей, описанные в п.7.2.

Обширная площадь гидрофобной поверхности нестабильна по своей природе и не характерна для белок-белковых интерфейсов в необлигатных комплексах, компоненты которых должны быть стабильны в воде сами по себе. Ранние методы для предсказания интерфейса белковых взаимодействий включали в себя определение гидрофобных областей на их поверхности (Lijnzaad et al. 1996). Однако эти методы обычно применялись для предсказания облигатных интерфейсов, таких, например, как наблюдаются в олигомерных комплексах. В то же время эта проблема в некотором смысле искусственна, так как облигатные интерфейсы формируются в процессе сворачивания белка и предсказание их по своей природе отличается от предсказания необлигатных интерфейсов. Кроме того, необлигатные интерфейсы обладают большей гидрофобностью по сравнению поверхностью белка в целом, и эта особенность используется при предсказании структуры белок-белковых комплексов из отдельных мономеров (Berchanski et al. 2004).