Superfamilies typically contain several protein families which show sequence similarity within each family.
Superfamili biasanya mengandung beberapa famili protein yang menunjukkan kesamaan urutan di dalam masing-masing keluarga.
The term protein clan is commonly used for protease and glycosyl hydrolases superfamilies based on the MEROPS and CAZy classification systems.
Istilah “klan protein” sering digunakan untuk superfamili protease dan glikosida hidrolase berdasarkan sistem klasifikasi MEROPS dan CAZy.
Superfamilies of proteins are identified using a number of methods.
Superfamili protein diidentifikasi menggunakan berbagai metode.
Closely related members can be identified by different methods to those needed to group the most evolutionarily divergent members.
Anggota yang memiliki hubungan dekat dapat diidentifikasi dengan metode yang berbeda dari metode yang diperlukan untuk mengelompokkan anggota yang paling jauh secara evolusi.
Historically, the similarity of different amino acid sequences has been the most common method of inferring homology.
Berdasarkan sejarah, kesamaan urutan asam amino yang berbeda telah menjadi metode paling umum untuk menyimpulkan homologi.
Sequence similarity is considered a good predictor of relatedness, since similar sequences are more likely the result of gene duplication and divergent evolution, rather than the result of convergent evolution.
Kesamaan urutan dianggap sebagai prediktor yang baik untuk hubungan kekerabatan, karena urutan yang serupa lebih mungkin merupakan hasil dari duplikasi gen dan evolusi divergen, daripada hasil dari evolusi konvergen.
Amino acid sequence is typically more conserved than DNA sequence (due to the degenerate genetic code), so it is a more sensitive detection method.
Urutan asam amino umumnya lebih konservatif daripada urutan DNA (karena kode genetik yang degeneratif), sehingga menjadi metode deteksi yang lebih sensitif.
Since some of the amino acids have similar properties (e.g., charge, hydrophobicity, size), conservative mutations that interchange them are often neutral to function.
Karena beberapa asam amino memiliki sifat serupa (misalnya, muatan, hidrofobisitas, ukuran), mutasi konservatif yang menggantikan mereka seringkali netral terhadap fungsi.
The most conserved sequence regions of a protein often correspond to functionally important regions like catalytic sites and binding sites, since these regions are less tolerant to sequence changes.
Wilayah urutan yang paling konservatif pada protein seringkali sesuai dengan wilayah fungsional penting seperti situs katalitik dan situs pengikatan, karena wilayah ini kurang toleran terhadap perubahan urutan.
Using sequence similarity to infer homology has several limitations.
Menggunakan kesamaan urutan untuk menyimpulkan homologi memiliki beberapa keterbatasan.
There is no minimum level of sequence similarity guaranteed to produce identical structures.
Tidak ada tingkat kesamaan urutan minimum yang dijamin menghasilkan struktur identik.
Over long periods of evolution, related proteins may show no detectable sequence similarity to one another.
Selama periode evolusi yang panjang, protein terkait mungkin tidak menunjukkan kesamaan urutan yang terdeteksi satu sama lain.
Over very long evolutionary timescales, very few residues show detectable amino acid sequence conservation, however secondary structural elements and tertiary structural motifs are highly conserved.
Selama skala waktu evolusi yang sangat panjang, sangat sedikit residu yang menunjukkan konservasi urutan asam amino yang terdeteksi, namun elemen struktur sekunder dan motif struktur tersier sangat terjaga.
Consequently, protein tertiary structure can be used to detect homology between proteins even when no evidence of relatedness remains in their sequences.
Akibatnya, struktur tersier protein dapat digunakan untuk mendeteksi homologi antara protein bahkan ketika tidak ada bukti hubungan dalam urutan asam aminonya.
Structural alignment programs, such as DALI, use the 3D structure of a protein of interest to find proteins with similar folds.
Program penyelarasan struktur, seperti DALI, menggunakan struktur 3D protein yang diminati untuk menemukan protein dengan lipatan serupa.
However, on rare occasions, related proteins may evolve to be structurally dissimilar and relatedness can only be inferred by other methods.
Namun, dalam kasus yang jarang terjadi, protein yang terkait dapat berevolusi menjadi secara struktural berbeda dan hubungan hanya dapat disimpulkan dengan metode lain.
For the families within the PA clan of proteases, although there has been divergent evolution of the catalytic triad residues used to perform catalysis, all members use a similar mechanism to perform covalent, nucleophilic catalysis on proteins, peptides or amino acids.
Untuk keluarga dalam klan PA protease, meskipun telah terjadi evolusi divergen pada residu triad katalitik yang digunakan untuk melakukan katalisis, semua anggota menggunakan mekanisme serupa untuk melakukan katalisis kovalen dan nukleofilik pada protein, peptida, atau asam amino.
However, mechanism alone is not sufficient to infer relatedness.
Namun, mekanisme saja tidak cukup untuk menyimpulkan hubungan kekerabatan.
Some catalytic mechanisms have been convergently evolved multiple times independently, and so form separate superfamilies, and in some superfamilies display a range of different (though often chemically similar) mechanisms.
Beberapa mekanisme katalitik telah berevolusi secara konvergen berulang kali secara independen, sehingga membentuk superfamili terpisah, dan dalam beberapa superfamili menampilkan berbagai mekanisme yang berbeda (meskipun seringkali secara kimiawi serupa).
Protein superfamilies represent the current limits of our ability to identify common ancestry.
Superfamili protein mewakili batas kemampuan kita saat ini untuk mengidentifikasi asal-usul bersama.
They are the largest evolutionary grouping based on direct evidence that is currently possible.
Mereka merupakan kelompok evolusioner terbesar berdasarkan bukti langsung yang saat ini mungkin.
They are therefore amongst the most ancient evolutionary events currently studied.
Oleh karena itu, mereka termasuk di antara peristiwa evolusioner tertua yang saat ini dipelajari.
Some superfamilies have members present in all kingdoms of life, indicating that the last common ancestor of that superfamily was in the last universal common ancestor of all life (LUCA).
Beberapa superfamili memiliki anggota yang terdapat di semua kingdom kehidupan, menunjukkan bahwa nenek moyang terakhir dari superfamili tersebut berada di leluhur bersama universal terakhir semua kehidupan (LUCA).
Conversely, the proteins may be in the same species, but evolved from a single protein whose gene was duplicated in the genome (paralogy).
Sebaliknya, protein dapat terdapat pada spesies yang sama, tetapi berevolusi dari satu protein yang gennya diduplikasi dalam genom (paralogi).
A majority of proteins contain multiple domains.
Sebagian besar protein mengandung multiple domain.
Between 66 and 80% of eukaryotic proteins have multiple domains while about 40-60% of prokaryotic proteins have multiple domains.
Antara 66 hingga 80% protein eukariotik memiliki multiple domain, sementara sekitar 40-60% protein prokariotik memiliki domain berbilang.
Over time, many of the superfamilies of domains have mixed together.
Seiring waktu, banyak superfamili domain telah bercampur.
In fact, it is very rare to find "consistently isolated superfamilies".
Faktanya, sangat jarang menemukan “superfamili yang konsisten terisolasi”.
When domains do combine, the N- to C-terminal domain order (the "domain architecture") is typically well conserved.
Ketika domain menggabungkan, urutan domain dari N-terminal ke C-terminal (arsitektur domain) biasanya sangat terjaga.
Additionally, the number of domain combinations seen in nature is small compared to the number of possibilities, suggesting that selection acts on all combinations.
Selain itu, jumlah kombinasi domain yang ditemukan di alam relatif kecil dibandingkan dengan kemungkinan yang ada, menunjukkan bahwa seleksi alam bekerja pada semua kombinasi.
α/β hydrolase superfamily Members share an α/β sheet, containing 8 strands connected by helices, with catalytic triad residues in the same order, activities include proteases, lipases, peroxidases, esterases, epoxide hydrolases and dehalogenases.
Superfamili hidrolase α/β Anggota berbagi struktur lembaran α/β, yang terdiri dari 8 untai yang dihubungkan oleh heliks, dengan residu triad katalitik dalam urutan yang sama, aktivitasnya meliputi protease, lipase, peroksidase, esterase, hidrolase epokside, dan dehalogenase.
Alkaline phosphatase superfamily Members share an αβα sandwich structure as well as performing common promiscuous reactions by a common mechanism.
Superfamili fosfatase alkali Anggota berbagi struktur sandwich αβα serta melakukan reaksi promiscuous yang umum melalui mekanisme yang sama.
Immunoglobulin superfamily Members share a sandwich-like structure of two sheets of antiparallel β strands (Ig-fold), and are involved in recognition, binding, and adhesion.
Superfamili Immunoglobulin Anggota memiliki struktur sandwich dari dua lembar untai β antiparalel (Ig-fold) dan terlibat dalam pengenalan, ikatan, dan adhesi.
TIM barrel superfamily Members share a large α8β8 barrel structure.
Superfamili TIM barrel Anggotanya memiliki struktur barel α8β8 yang besar.
Several biological databases document protein superfamilies and protein folds, for example: Pfam - Protein families database of alignments and HMMs PROSITE - Database of protein domains, families and functional sites PIRSF - SuperFamily Classification System PASS2 - Protein Alignment as Structural Superfamilies v2 SUPERFAMILY - Library of HMMs representing superfamilies and database of (superfamily and family) annotations for all completely sequenced organisms SCOP and CATH - Classifications of protein structures into superfamilies, families and domains Similarly there are algorithms that search the PDB for proteins with structural homology to a target structure, for example: DALI - Structural alignment based on a distance alignment matrix method Media related to Protein superfamilies at Wikimedia Commons
Beberapa basis data biologi mendokumentasikan superfamili protein dan lipatan protein, misalnya: Pfam - Basis data keluarga protein yang berisi penyelarasan dan HMM PROSITE - Basis data domain protein, keluarga, dan situs fungsional PIRSF - Sistem Klasifikasi Superfamili PASS2 - Penyelarasan Protein sebagai Superfamili Struktur v2 SUPERFAMILY - Perpustakaan HMM yang mewakili superfamili dan basis data anotasi (superfamili dan famili) untuk semua organisme yang telah sekuensing lengkap SCOP dan CATH - Klasifikasi struktur protein ke dalam superfamili, famili, dan domain Demikian pula, terdapat algoritma yang mencari protein dengan homologi struktural terhadap struktur target di PDB, misalnya: