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.2003年8月;36(3):307-40.
doi:10.1017/20033583503003901。

从蛋白质序列和结构预测蛋白质功能

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从蛋白质序列和结构预测蛋白质功能

詹姆斯·C·威斯托克等。 Q版生物物理. 2003年8月.

摘要

基因组序列包含生物体可能生命的计划,但遗传信息的实现取决于其编码的蛋白质和核酸的功能。许多已知序列和结构的单个蛋白质对理解其功能提出了挑战。特别是,一些与疾病有关的基因已被确定,但其具体功能尚不清楚。全基因组测序项目是未知功能蛋白质的主要来源。基因组注释涉及基因产物的功能分配,在大多数情况下仅基于氨基酸序列。3D结构有助于功能分配,激发了结构基因组学项目的挑战,使结构信息可用于新的未表征蛋白质。在基于序列的方法失败的情况下,基于结构的同源物识别通常会成功,因为在许多情况下,进化在序列相似性变得无法检测之后很长时间内仍然保持折叠模式。然而,从序列和结构预测蛋白质功能是一个困难的问题,因为同源蛋白质通常具有不同的功能。许多功能预测方法依赖于识别未知功能蛋白质和一个或多个已知蛋白质之间序列和/或结构的相似性。替代方法包括推断一个功能不典型家族成员的守恒模式,该家族的许多序列和结构是已知的。然而,这些推论是站不住脚的。这些方法提供了对函数的合理猜测,但远非万无一失。因此,幸运的是,全有机体方法和比较基因组学的发展允许在数据可用时使用其他方法进行功能预测。这些包括使用蛋白质相互作用模式,以及不同生物体中相关蛋白质的出现之间的相关性,作为功能特性的指标。即使有可能将特定功能归因于基因产物,该蛋白质也可能具有多种功能。一个基本问题是,函数在许多情况下是一个定义不明确的概念。在本文中,我们回顾了功能预测的最新进展,并描述了一些潜在的困难和成功之处。

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