研究為可折疊蛋白質(zhì)的進化提供了新的見解

賴斯大學的 Peter Wolynes 領(lǐng)導的一項新研究為可折疊蛋白質(zhì)的進化提供了新的見解。這項研究發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。

萊斯大學和布宜諾斯艾利斯大學的研究人員利用能量景觀理論來區(qū)分蛋白質(zhì)序列中可折疊和不可折疊的部分。他們的研究闡明了關(guān)于在起源期間僅編碼蛋白質(zhì)一部分的 DNA 片段是否可以自行折疊的持續(xù)爭論。

研究人員重點研究了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的外顯子與蛋白質(zhì)折疊性演化之間的廣泛關(guān)系。他們強調(diào)了外顯子(基因中編碼蛋白質(zhì)的部分)和內(nèi)含子(基因翻譯成蛋白質(zhì)時被丟棄的沉默區(qū)域)的重要性。

利用目前可用的大量基因組外顯子-內(nèi)含子組織和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)，我們探索了外顯子邊界守恒并使用能量景觀理論測量評估其行為。”

彼得·沃林斯 (Peter Wolynes)，DR Bullard-Welch 基金會科學教授、化學、生物科學、物理學和天文學教授以及理論生物物理中心 (CTBP) 聯(lián)合主任

當 20 世紀 70 年代發(fā)現(xiàn)基因碎片時，人們立即提出，通過分解序列，這種結(jié)構(gòu)有助于構(gòu)建可折疊蛋白質(zhì)。當研究人員在 20 世紀 90 年代再次研究這一問題時，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)卻模棱兩可，沃林斯說。

該團隊目前已評估了外顯子作為 38 個豐富且保守的蛋白質(zhì)家族中潛在的蛋白質(zhì)折疊模塊的作用。經(jīng)過幾代進化，外顯子可以在基因組中隨機移動，導致基因發(fā)生重大變化并產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)。研究結(jié)果表明，外顯子大小分布與指數(shù)衰減存在偏差，表明存在進化選擇。

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