БИОХИМИЯ, 2011, том 76, вып. 6, с. 764–780
УДК 575.852.112:577.152.321
Иерархическая классификация гликозил-гидролаз
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гликозил-гидролаза, CAZy, иерархическая классификация белков, эволюция белков, семейство белков, клан, суперсемейство, подсемейство, поиск гомологов, TIM-бочонок, SCOP, Pfam, PSI-BLAST.
Аннотация
В обзоре рассматриваются структурные и функциональные особенности гликозил-гидролаз – обширной группы ферментов, представленных почти во всех живых организмах. В международной классификации действующих на углеводы ферментов (CAZy) гликозил-гидролазы на основе сходства аминокислотных последовательностей каталитических доменов объединены в 120 семейств. На более высоком иерархическом уровне часть семейств сгруппирована в 14 кланов. Ферменты одного клана не только обладают эволюционным родством кодирующих их генов, но и имеют одинаковые важнейшие функциональные характеристики: строение активного центра, стереохимию расщепляемых гликозидных связей и молекулярный механизм катализируемой реакции. К настоящему времени в литературе накоплены обширные данные о родстве между семействами гликозил-гидролаз, которые относятся к различным кланам и/или не включены в состав ни одного из кланов, а также по филогенетическим взаимоотношениям между белками внутри отдельных семейств. Путем суммирования этих данных в обзоре предложена многоуровневая иерархическая классификация гликозил-гидролаз и их гомологов. Показано, что почти все разнообразие каталитических доменов этих ферментов может быть сведено к шести основным фолдам – крупным группам белков, имеющих однотипную пространственную структуру и предполагаемую общность эволюционного происхождения.