SH3结构域序列集的统计耦联分析

徐海松 ,  李晓琴 ,  曾毅

引用本文: 徐海松, 李晓琴, 曾毅. SH3结构域序列集的统计耦联分析[J]. 物理化学学报, 2011, 27(10): 2447-2456. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111009 shu
Citation:  XU Hai-Song, LI Xiao-Qin, ZENG Yi. Statistical Coupling Analysis of a SH3 Domain Sequence Set[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(10): 2447-2456. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111009 shu

SH3结构域序列集的统计耦联分析

  • 基金项目:

    北京市自然科学基金(4092008, 4112010)资助项目 (4092008, 4112010)

摘要: 基于蛋白质可折叠性和热稳定性具有长程相关性(即耦联性)的事实, 使用改进的统计耦联方法分析了SH3结构域序列集中存在的耦联性信息. 结果表明统计耦联方法采用的保守性统计能量可以较好地评估SH3结构域序列集的位点保守性, 具有高平均耦联能量的位点可以基本上对应一些结构或功能上具有重要意义的位点. 对统计耦联数据的一些位点扰动个案分析揭示出SH3 结构中包含非紧邻扰动和紧邻扰动模式. 统计耦联方法结合聚类重排可以对SH3折叠型序列群体中结构核心与非结构核心的位点进行区分, 甚至可以区分其中几个功能相关位点的细节差异. SH3结构域中包含了一系列的扰动模式, 不同的扰动模式涉及不同的位点组合; 各种扰动模式通过一些共有的扰动位点和扰动响应位点相互影响, 并最终决定结构中各位点的耦联响应模式. 这些耦联信息对于理解蛋白质的序列与结构和功能的关系, 以及设计新的蛋白序列有潜在价值.

English

    1. [1]

      (1) Kauzmann,W. Some Factors in the Interpretation of Protein Denaturation. In Adv. Protein Chem.; Academic Press: London, 1959; Vol. 14; p 1.(1) Kauzmann,W. Some Factors in the Interpretation of Protein Denaturation. In Adv. Protein Chem.; Academic Press: London, 1959; Vol. 14; p 1.

    2. [2]

      (2) Anfinsen, C. B.; Haber, E.; Sela, M.; White, J. F.W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1961, 47, 1309.  (2) Anfinsen, C. B.; Haber, E.; Sela, M.; White, J. F.W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1961, 47, 1309.  

    3. [3]

      (3) Levinthal, C. J. Chim. Phys. Phys.-Chim. Biol. 1968, 65, 44.(3) Levinthal, C. J. Chim. Phys. Phys.-Chim. Biol. 1968, 65, 44.

    4. [4]

      (4) Onuchic, J. N.;Wolynes, P. G. Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 70.  (4) Onuchic, J. N.;Wolynes, P. G. Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 70.  

    5. [5]

      (5) Hao, M. H.; Scheraga, H. A. J. Mol. Biol. 1998, 277, 973.  (5) Hao, M. H.; Scheraga, H. A. J. Mol. Biol. 1998, 277, 973.  

    6. [6]

      (6) Bryngelson, J. D.;Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1987, 84, 7524.  (6) Bryngelson, J. D.;Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1987, 84, 7524.  

    7. [7]

      (7) Malakauskas, S. M.; Mayo, S. L. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 470.  (7) Malakauskas, S. M.; Mayo, S. L. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 470.  

    8. [8]

      (8) Eijsink, V. G.; Gaseidnes, S.; Borchert, T. V.; van den Burg, B. Biomol. Eng. 2005, 22, 21.  (8) Eijsink, V. G.; Gaseidnes, S.; Borchert, T. V.; van den Burg, B. Biomol. Eng. 2005, 22, 21.  

    9. [9]

      (9) Daniel, R. M.; Dines, M.; Petach, H. H. Biochem. J. 1996, 317, 1.(9) Daniel, R. M.; Dines, M.; Petach, H. H. Biochem. J. 1996, 317, 1.

    10. [10]

      (10) Unsworth, L. D.; van der Oost, J.; Koutsopoulos, S. FEBS J. 2007, 274, 4044.  (10) Unsworth, L. D.; van der Oost, J.; Koutsopoulos, S. FEBS J. 2007, 274, 4044.  

    11. [11]

      (11) Korkegian, A.; Black, M. E.; Baker, D.; Stoddard, B. L. Science 2005, 308, 857.  (11) Korkegian, A.; Black, M. E.; Baker, D.; Stoddard, B. L. Science 2005, 308, 857.  

    12. [12]

      (12) Mirny, L. A.; Shakhnovich, E. I. J. Mol. Biol. 1999, 291, 177.  (12) Mirny, L. A.; Shakhnovich, E. I. J. Mol. Biol. 1999, 291, 177.  

    13. [13]

      (13) Mirny, L.; Shakhnovich, E. J. Mol. Biol. 2001, 308, 123.  (13) Mirny, L.; Shakhnovich, E. J. Mol. Biol. 2001, 308, 123.  

    14. [14]

      (14) Di Nardo, A. A.; Larson, S. M.; Davidson, A. R. J. Mol. Biol. 2003, 333, 641.  (14) Di Nardo, A. A.; Larson, S. M.; Davidson, A. R. J. Mol. Biol. 2003, 333, 641.  

    15. [15]

      (15) Doolittle, R. F. Science 1981, 214, 149.  (15) Doolittle, R. F. Science 1981, 214, 149.  

    16. [16]

      (16) Doolittle, R. F. Trends Biochem. Sci. 1989, 14, 244.  (16) Doolittle, R. F. Trends Biochem. Sci. 1989, 14, 244.  

    17. [17]

      (17) Larson, S. M.; Ruczinski, I.; Davidson, A. R.; Baker, D.; Plaxco, K.W. J. Mol. Biol. 2002, 316, 225.  (17) Larson, S. M.; Ruczinski, I.; Davidson, A. R.; Baker, D.; Plaxco, K.W. J. Mol. Biol. 2002, 316, 225.  

    18. [18]

      (18) Tseng, Y. Y.; Liang, J. J. Mol. Biol. 2004, 335, 869.  (18) Tseng, Y. Y.; Liang, J. J. Mol. Biol. 2004, 335, 869.  

    19. [19]

      (19) Crooks, G. E.;Wolfe, J.; Brenner, S. E. Proteins 2004, 57, 804.  (19) Crooks, G. E.;Wolfe, J.; Brenner, S. E. Proteins 2004, 57, 804.  

    20. [20]

      (20) Afonnikov, D. A.; Kolchanov, N. A. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 64.(20) Afonnikov, D. A.; Kolchanov, N. A. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 64.

    21. [21]

      (21) Blades, M. J.; Ison, J. C.; Ranasinghe, R.; Findlay, J. B. C. Protein Sci. 2005, 14, 13.(21) Blades, M. J.; Ison, J. C.; Ranasinghe, R.; Findlay, J. B. C. Protein Sci. 2005, 14, 13.

    22. [22]

      (22) Lockless, S.W.; Ranganathan, R. Science 1999, 286, 295.  (22) Lockless, S.W.; Ranganathan, R. Science 1999, 286, 295.  

    23. [23]

      (23) Suel, G. M.; Lockless, S.W.;Wall, M. A.; Ranganathan, R. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 59.  (23) Suel, G. M.; Lockless, S.W.;Wall, M. A.; Ranganathan, R. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 59.  

    24. [24]

      (24) Socolich, M.; Lockless, S.W.; Russ,W. P.; Lee, H.; Gardner, K. H.; Ranganathan, R. Nature 2005, 437, 512.  (24) Socolich, M.; Lockless, S.W.; Russ,W. P.; Lee, H.; Gardner, K. H.; Ranganathan, R. Nature 2005, 437, 512.  

    25. [25]

      (25) Russ,W. P.; Lowery, D. M.; Mishra, P.; Yaffe, M. B.; Ranganathan, R. Nature 2005, 437, 579.  (25) Russ,W. P.; Lowery, D. M.; Mishra, P.; Yaffe, M. B.; Ranganathan, R. Nature 2005, 437, 579.  

    26. [26]

      (26) Fodor, A. A.; Aldrich, R.W. Proteins 2004, 56, 211.  (26) Fodor, A. A.; Aldrich, R.W. Proteins 2004, 56, 211.  

    27. [27]

      (27) Dekker, J. P.; Fodor, A.; Aldrich, R.W.; Yellen, G. Bioinformatics 2004, 20, 1565.  (27) Dekker, J. P.; Fodor, A.; Aldrich, R.W.; Yellen, G. Bioinformatics 2004, 20, 1565.  

    28. [28]

      (28) Chi, C. N.; Elfstrom, L.; Shi, Y.; Snall, T.; Engstrom, A.; Jemth, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 4679.  (28) Chi, C. N.; Elfstrom, L.; Shi, Y.; Snall, T.; Engstrom, A.; Jemth, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 4679.  

    29. [29]

      (29) Estabrook, R. A.; Luo, J.; Purdy, M. M.; Sharma, V.;Weakliem, P.; Bruice, T. C.; Reich, N. O. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 994.  (29) Estabrook, R. A.; Luo, J.; Purdy, M. M.; Sharma, V.;Weakliem, P.; Bruice, T. C.; Reich, N. O. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 994.  

    30. [30]

      (30) Shen, H.; Xu, F.; Hu, H.;Wang, F.;Wu, Q.; Huang, Q.;Wang, H. J. Struct. Biol. 2008, 164, 281.  (30) Shen, H.; Xu, F.; Hu, H.;Wang, F.;Wu, Q.; Huang, Q.;Wang, H. J. Struct. Biol. 2008, 164, 281.  

    31. [31]

      (31) Riddle, D. S.; Grantcharova, V. P.; Santia , J. V.; Alm, E.; Ruczinski, I.; Baker, D. Nat. Struct. Mol. Biol. 1999, 6, 1016.  (31) Riddle, D. S.; Grantcharova, V. P.; Santia , J. V.; Alm, E.; Ruczinski, I.; Baker, D. Nat. Struct. Mol. Biol. 1999, 6, 1016.  

    32. [32]

      (32) Larson, S. M.; Davidson, A. R. Protein Sci. 2000, 9, 2170.  (32) Larson, S. M.; Davidson, A. R. Protein Sci. 2000, 9, 2170.  

    33. [33]

      (33) Sigrist, C. J. A.; Cerutti, L.; de Castro, E.; Langendijk- Genevaux, P. S.; Bulliard, V.; Bairoch, A.; Hulo, N. Nucleic Acids Res. 2010, 38, D161.(33) Sigrist, C. J. A.; Cerutti, L.; de Castro, E.; Langendijk- Genevaux, P. S.; Bulliard, V.; Bairoch, A.; Hulo, N. Nucleic Acids Res. 2010, 38, D161.

    34. [34]

      (34) Rivoire, O.; Leibler, S.; Ranganathan, R. A Summary of SCA Calculations. http://www.hhmi.swmed.edu/Labs/rr/Note103_files/Note103_v4.html (2008-08-18).(34) Rivoire, O.; Leibler, S.; Ranganathan, R. A Summary of SCA Calculations. http://www.hhmi.swmed.edu/Labs/rr/Note103_files/Note103_v4.html (2008-08-18).

    35. [35]

      (35) Brown, C. A.; Brown, K. S. PLoS ONE 2010, 5, e10779.(35) Brown, C. A.; Brown, K. S. PLoS ONE 2010, 5, e10779.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  808
  • 文章访问数:  2881
  • HTML全文浏览量:  92
文章相关
  • 发布日期:  2011-09-27
  • 收稿日期:  2011-04-19
  • 网络出版日期:  2011-08-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章