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상동성 모델링(Homology modeling)Edit

상동성 모델링(단백질의 비교분석적 모델링으로도 알려진)은 표적 단백질의 아미노산 서열로부터 단백질 자체의 원자 단위 모델을 만드는 것과 연관되어 있는 상동 단백질의 3차원
Homology modeling
구조를 만드는 것을 말한다. 상동성 모델링은 알고자 하는 서열과 닮을 것으로 예상되는 하나 또는 그 이상의 알려진 단백질 구조의 발견에 의존하며, 또한 알고자 하는 서열의 잔여물에서 template의 서열까지를 지도화하는 sequence alignment에도 의존하고 있다.

진화학적으로 관련된 단백질들은 비슷한 서열을 보이며 자연적으로 발생하는 상동적 단백질들도 비슷한 단백질 구조를 나타낸다. 3차원의 단백질 구조가 서열 자체의 보존을 바탕으로 보다는 진화

학적으로 더욱 중요하게 여겨졌을 것이라는 게 밝혀졌다.

Sequence alignment와 template structure는 이후 표적의 구조적 모델을 만드는 데 사용된다. 단백질 구조가 DNA 서열보다 더 상동성(다른 종 간에 비슷한 정도)을 띠므로, 서열상의 비슷한 정도가 대게 상당한 구조적인 비슷함을 내포하고 있다.

상동성 모델의 질은 sequence alignment와 template 구조의 질에 상당히 의존적이다. alignment gap(template와 표적 사이의 구조적인 차이)이 존재함으로써 접근 자체를 어렵게 할 수 있다. 또한 Sequence itentity가 줄어들면서 모델링의 질이 떨어질 수도 있다; 

template 없이 형성된 모델 부분(주로 loop modeling 에 의해 형성된)은, 다른 여타 부분의 모델링보다 훨씬 부정확하다. Side chain packing 과 위치상의 오류들이 identity의 감소와

함께 나타날 수 있으며, 이러한 packing의 오류들이 identity가 낮은 상태에서 모델링의 질이 떨어지는 원인이라고 한다. 다양한 원자 구조 배치에서의 오류는 신약 개발과 단백질 상호작용 예측 등 원자구조 데이터를 요구하는 부분에서의 상동성 모델 사용을 저해한다.

그럼에도 불구하고, 상동성 모델은  알고자 하는 서열의 생화학적 성격을 아는데는 유용하게 사용될 수 있다. 특히 특정 residue가 다른 종들 간에 상동성을 가지는 이유에 대해 가설을 세우고, 그러한 가설들을 실험하는 데에 사용된다고 한다.

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