برميل التوقيت

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة

إن بنية برميل TIM (إنزيم إيزوميراز ثلاثي فوسفات)، والمعروفة أيضًا باسم برميل ألفا/بيتا ، [ 1 ] : 252، هي بنية بروتينية محفوظة تتكون من ثمانية حلزونات ألفا (α-helices) وثمانية خيوط بيتا متوازية (β-strands) تتناوب على طول العمود الفقري الببتيدي . [ 2 ] سُميت هذه البنية نسبةً إلى إنزيم إيزوميراز ثلاثي فوسفات ، وهو إنزيم أيضي محفوظ . [ 3 ] تنتشر براميل TIM على نطاق واسع، حيث يتبنى ما يقرب من 10% من جميع الإنزيمات هذه البنية. [ 4 ] علاوة على ذلك، تشمل خمس من أصل سبع فئات من إنزيمات لجنة الإنزيمات (EC) بروتينات برميل TIM. [ 5 ] [ 6 ] تُعد بنية برميل TIM قديمة تطوريًا ، حيث لا يمتلك العديد من أعضائها تشابهًا كبيرًا اليوم، [ 7 ] بل تقع ضمن منطقة الشفق من تشابه التسلسل . [ 8 ] [ 9 ]

في كثير من الحالات، يتم تثبيت البرميل بيتا الداخلي (برميل بيتا) بواسطة شبكات معقدة من الجسور الملحية . [ 10 ] تُعد الحلقات الموجودة في النهايات الكربوكسيلية لبرميل بيتا مسؤولة عن النشاط التحفيزي [ 11 ] [ 12 ] ، بينما تُعد الحلقات الموجودة في النهايات الأمينية مهمة لاستقرار براميل TIM. يمكن إدخال إضافات هيكلية تتراوح من حلقات ممتدة إلى نطاقات بروتينية مستقلة مكان هذه الحلقات أو في النهايات الأمينية/الكربوكسيلية. يبدو أن براميل TIM قد تطورت من خلال تضاعف الجينات وأحداث اندماج النطاقات لبروتينات نصف البرميل، [ 13 ] حيث نشأت غالبية براميل TIM من سلف مشترك . أدى ذلك إلى امتلاك العديد من براميل TIM تناظرات داخلية. [ 14 ] أدت أحداث تضاعف الجينات اللاحقة لهذا البرميل السلفي TIM إلى تباين الإنزيمات التي تمتلك التنوع الوظيفي الملحوظ اليوم. لطالما شكلت بروتينات TIM barrels هدفًا رئيسيًا لمصممي البروتينات . تشمل التصاميم الناجحة لبروتينات TIM barrels كلاً من دمج نطاقات البروتينات الموجودة والتصاميم الجديدة كليًا . وقد أسفرت تجارب دمج النطاقات عن العديد من التصاميم الناجحة، [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] بينما لم تحقق التصاميم الجديدة كليًا النجاح إلا بعد 28 عامًا من التطوير التدريجي. [ 22 ]

بناء

إنزيم إيزوميراز ثلاثي فوسفات (TIM) المعزول من عضلات الدجاج ( PDB : 1TIM ) ، وهو إنزيم نموذجي ذو بنية برميلية. (أ) رسم تخطيطي لبنية برميل TIM. الحلزونات ألفا ملونة باللون الأزرق المخضر، والخيوط بيتا ملونة باللون البرتقالي، والحلقات ملونة باللون الأخضر. لاحظ أن النهايات الكربوكسيلية للخيوط بيتا ممثلة برؤوس أسهم. (ب) تم تسليط الضوء على منطقتي اللب والمسام. بقايا الأحماض الأمينية التابعة للمسام ملونة باللون الأزرق، وبقايا الأحماض الأمينية التابعة لللب ملونة باللون البرتقالي. لاحظ أن برميل TIM معروض من الأعلى ، حيث تشير النهايات الكربوكسيلية لبرميل بيتا نحو القارئ.
بنية برميل TIM. تُلوّن الحلزونات ألفا باللون الأزرق المخضر، والحلقات باللون الأخضر، والخيوط بيتا بدرجتين من اللون البرتقالي. تشير الدرجات الفاتحة إلى البقايا المتجهة نحو الداخل ، باتجاه مسام البرميل. وتشير الدرجات الداكنة إلى البقايا المتجهة نحو الخارج ، باتجاه لب البرميل. تُظهر الخطوط السماوية مثالًا لشبكة روابط هيدروجينية في العمود الفقري لبرميل بيتا. تجدر الإشارة إلى أن شبكات الروابط الهيدروجينية للسلاسل الجانبية غير موضحة هنا. تُظهر البقايا الداخلية لبرميل بيتا (بقايا المسام) تناظرًا هندسيًا رباعيًا، على الرغم من خروجها من برميل بيتا ثماني الخيوط. يُوضح هذا التناظر كطبقتين مثاليتين باللونين الأحمر والأزرق. تحتوي كل طبقة على 4 بقايا متجهة نحو المسام، وتقع على نفس المستوى العمودي على محور البرميل. رقم القص لبراميل TIM هو دائمًا 8، ويُوضح باللون الأرجواني. تتبنى بعض براميل TIM بشكل طبيعي، أو تُصمم لتتبنى، تناظرًا ثنائيًا أو رباعيًا. تم تسليط الضوء أيضاً على أمثلة للوحدات غير المتناظرة. تم تعديل هذا الشكل بإذن من عمل منشور سابقاً. [ 23 ]

الطوبولوجيا

يُستمد اسم برميل TIM من إنزيم إيزوميراز ثلاثي فوسفات (TIM)، الذي كان أول بروتين يمتلك هذا الطي يتم بلورته . [ 3 ] تحتوي براميل TIM على 200-250 حمضًا أمينيًا، [ 2 ] مطوية في 8 حلزونات ألفا (α-helices) و8 خيوط بيتا (β-strands). تُرتّب خيوط بيتا في برميل بيتا متوازٍ (β-barrel)، وتحيط بها حلزونات ألفا الثمانية. الخاصية المميزة لبراميل بيتا TIM هي أنها تمتلك دائمًا رقم قص يساوي 8. [ 2 ] يُحدد رقم القص باختيار حمض أميني x على خيط بيتا الأول، والتحرك على طول برميل بيتا، في اتجاه عمودي على اتجاه الخيوط، حتى الوصول إلى الحمض الأميني y على خيط بيتا الأول الأصلي. عدد البقايا بين موضعَي البداية والنهاية (|y−x|) هو رقم القص. [ 24 ] بما أن عدد الخيوط يساوي رقم القص، فإن السلاسل الجانبية تتجه بالتناوب نحو المسام واللب، مما يُعطي تناظرًا رباعيًا. تُحيط حلزونات ألفا بالبرميل بيتا الداخلي وتُغلّفه بالكامل. عادةً ما تربط حلقات قصيرة بين البنيتين الثانويتين ألفا وبيتا، مُشكّلةً بنية تكرارية (βα) 8. في بعض الحالات، قد تُضاف تراكيب تتراوح من حلقات ممتدة إلى نطاقات مستقلة مكان هذه الحلقات، أو قد تُربط بالنهايات الأمينية/الكربوكسيلية. تمتلك جميع إنزيمات برميل TIM مواقع تحفيزية في النهاية الكربوكسيلية للبرميل بيتا، [ 25 ] وقد تُساعد الإضافات البنيوية الموجودة بالقرب من هذه النهاية في النشاط التحفيزي.

مناطق اللب والمسام

تحتوي براميل TIM على منطقتين داخليتين متميزتين ، حيث تُحاط بقايا الأحماض الأمينية تمامًا ببقايا الأحماض المجاورة لها، مما يحرمها من الوصول إلى المذيب. يُعدّ مصطلح "المسام" تسمية غير دقيقة، إذ لا توجد قنوات مذيب داخل هذه المنطقة. تتكون المنطقة الأساسية من جميع البقايا التي تُشكّل واجهة α-β، وتقع خارج برميل β المركزي. أما منطقة المسام فتتكون من جميع بقايا برميل β الداخلية، والتي تُحاط وتُغلّف بهيكل برميل β.

بسبب طبيعة سلاسل بيتا المطوية، تتوزع البقايا المتبادلة على طول السلسلة بالتساوي تقريبًا بين المسام (53%) واللب (47%). أما بالنسبة لبراميل بيتا، فإن 95% من بقايا اللب مدفونة. 11% فقط من بقايا اللب قطبية ، ولها ميل للماء، وقادرة على تكوين روابط هيدروجينية أو جسور ملحية. [ 10 ] وبالمثل، فإن 84% من بقايا مسام سلاسل بيتا مدفونة. ومع ذلك، فإن 42% من بقايا المسام قطبية. تشكل هذه البقايا شبكات جسور ملحية معقدة لتعويض نقص وصول المذيب إليها.

عناصر تثبيت برميل TIM

مثال على شبكة الجسور الملحية في إنزيم 2-ديوكسي ريبوز-5-فوسفات ألدولاز ( PDB : 1P1X ) . تظهر التفاعلات بخطوط متقطعة زرقاء سماوية. الأحماض الأمينية القطبية ملونة باللون الأخضر. الأحماض الأمينية القطبية الموضحة هنا هي الأسبارتات (D)، والغلوتامات (E)، والليسين (K)، والأرجينين (R).

يُعتقد أن الجسور الملحية داخل مسام برميل TIM تُساهم في الاستقرار العام للبنية. ومن الأمثلة على شبكة الجسور الملحية الكبيرة تلك الموجودة في إنزيم 2-ديوكسي ريبوز-5-فوسفات ألدولاز . وقد وُجد أن هذه الشبكة محفوظة عبر عائلة الألدولاز من الفئة الأولى.

لا يزال السبب الدقيق لزيادة تمثيل البقايا القطبية والجسور الملحية داخل المسام غير واضح. تشير إحدى الدراسات إلى أنها تُحسّن قابلية طي بروتينات TIM بدلاً من استقرارها الديناميكي الحراري. أثناء عملية الطي ، تتعرض بقايا المسام الداخلية على خيوط بيتا للماء. وتُثبّت وحدات بيتا ألفا بيتا ألفا المطوية جزئيًا، والتي تُسمى وحدات الطي، طاقيًا بواسطة بقايا المسام القطبية خلال هذه المرحلة من الطي.

في دراسة أخرى شملت بروتين برميل TIM لإنزيم سينثاز فوسفات إندول-3-جليسرول من نوع S. solfataricus ، وُجد أن وحدة βαβαβ المحفوظة تُعدّ قالب طي أساسي، يُوجّه طي البنى الثانوية الأخرى. ولم يحدث إغلاق برميل β إلا في نهاية عملية الطي. وفي هذه الحالة، عزا الباحثون استقرار الطي إلى الأحماض الأمينية الأليفاتية المتفرعة ( الفالين ، والليوسين ، والإيزوليوسين).

يُعد مشبك بيتا الدبوسي عنصرًا آخر مُثبِّتًا في براميل TIM . غالبًا ما تُشكِّل مانحات الروابط الهيدروجينية في السلاسل الجانبية عند النهايات الأمينية للخيوط بيتا ذات الأرقام الزوجية روابط هيدروجينية مع هيدروجينات الأميد في السلسلة الرئيسية للخيوط بيتا السابقة ذات الأرقام الفردية. هذه المشابك (أو نظائر الجسور ذات السلاسل الجانبية الكارهة للماء) محفوظة في ثلاثة نظائر لبراميل TIM لإنزيم سينثاز إندول-3-جليسرول فوسفات من مملكتي البكتيريا والعتائق، مما يشير إلى أنها نشأت في سلفها المشترك الأخير وحُفظت لأكثر من مليار عام.

الحشوات الهيكلية

أمثلة على الإضافات البنيوية في منطقة حلقة برميل TIM والمناطق الطرفية N/C. (أ) إنزيم ديكاربوكسيلاز أحادي فوسفات أوروتيدين 5′ من بكتيريا Bacillus subtilis ( PDB : 1DBT ) . يظهر أحادي فوسفات أوروتيدين 5′ باللون الأخضر. تظهر الإضافات الحلزونية ألفا باللون الأزرق المخضر. يظهر بقايا الأرجينين المحفز (R215) على شكل عصي. (ب) إنزيم إيزوميراز ثنائي الوظيفة لتخليق الهيستيدين/التريبتوفان من بكتيريا Mycobacterium tuberculosis (PriA) ( PDB : 2Y85 ) . يظهر CdRP، وهو ناتج تفاعل TrpF، باللون الأخضر. تظهر البنى القابلة للتبديل بين خيوط بيتا والحلقات باللون البرتقالي. (ج) إنزيم ديهيدروأوروتات ديهيدروجينيز A (DHODA) من بكتيريا Lactococcus lactis ( PDB : 2DOR ) . تظهر خيوط بيتا التي تشكل صفيحة باللون البرتقالي. تظهر الحلقات الممتدة باللون الأخضر. يظهر التجويف المتكون من هذه البنى على شكل شبكة زرقاء. يُلوّن ناتج الأوروتات باللون الأرجواني، بينما يُلوّن العامل المساعد FMN باللون الوردي. (د) نازعة هيدروجين ثلاثي ميثيل أمين من بكتيريا ميثيلوفيلوس ميثيلوتروفو ( PDB : 2TMD ) . [ 26 ] يُلوّن نطاق طيّة روسمان وفقًا لعناصر البنية الثانوية. يُلوّن العامل المساعد FMN باللون الأرجواني، بينما يُلوّن [4Fe-4S] + باللون الأحمر. تجدر الإشارة إلى أن الركيزة/الناتج لم يتم بلورتهما.

تتميز المناطق الطرفية N/C والحلقية في بروتينات TIM بقدرتها على استيعاب إضافات بنيوية تتراوح بين أنماط بنيوية ثانوية بسيطة ومجالات كاملة . تُسهم هذه المجالات في التعرف على الركائز والنشاط التحفيزي. فيما يلي أربعة أمثلة متنوعة لبروتينات TIM التي تحتوي على أنماط ومجالات إضافية.

إنزيم ديكاربوكسيلاز أوروتيدين 5'-فوسفات من بكتيريا Bacillus subtilis ( PDB : 1DBT ) هو بروتين من نوع TIM barrel، ويحتوي على 4 حلزونات ألفا بدلاً من حلقات بيتا ألفا الموجودة عادةً في الطرف الكربوكسيلي لبروتين بيتا-barrel (بقايا الأحماض الأمينية 35-42، 89-91، 126-133، و215-219). يحتوي أحد هذه الحلزونات (R215→K219) على بقايا أرجينين محفوظة (R215) ضرورية للتفاعل مع مجموعة الفوسفات على أوروتيدين 5'-أحادي الفوسفات. أما الحلزونات الأخرى، فلم يُعثر فيها على بقايا أحماض أمينية أساسية للنشاط التحفيزي، وقد تؤدي وظائف هيكلية.

يمتلك إنزيم تحلل الهيستيدين/التريبتوفان ثنائي الوظيفة في المتفطرة السلية (PriA) ( PDB : 2Y85 ) القدرة على تحفيز تفاعلين: (1) تفاعل HisA: تحويل N-[(5-phosphoribosyl) formimino]-5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide (ProFAR) إلى N-[(5-phosphoribulosyl)formimino]-5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide (PRFAR)، و(2) تفاعل TrpF: N-(5'-phosphoribosyl)-anthranilate (PRA) إلى 1-(O-carboxyphenylamino)- 1'-deoxyribulose-5'-phosphate (CdRP). إنزيم PriA هو إنزيم برميلي من نوع TIM، يستوعب كلا الركيزتين باستخدام حلقات الموقع النشط (الحلقات 1 و5 و6، وهي حلقات βα ممتدة في الطرف الكربوكسيلي للبرميل β) التي يتغير شكلها تبعًا للمتفاعل الموجود. تلتف الحلقة 1 حول الموقع النشط فقط في وجود ProFAR. تلتف الحلقة 5 حول الموقع النشط، متخذةً شكل صفيحة β في وجود CdRP، أو شكلًا يشبه العقدة في وجود ProFAR. تلتف الحلقة 6 حول الموقع النشط لجميع المتفاعلات.

يُعدّ إنزيم ديهيدروأوروتات ديهيدروجينيز A (DHODA) من بكتيريا لاكتوكوكوس لاكتيس ( PDB : 2DOR ) مثالًا على بروتين TIM برميلي الشكل، الذي يحتوي على صفائح بيتا وحلقات ممتدة فوق الطرف الكربوكسيلي لبرميل بيتا. يحفز إنزيم DHODA أكسدة ثنائي هيدروأوروتات إلى أوروتات، وهي عملية تُشكّل جزءًا من مسار التخليق الحيوي لليوريدين 5'-أحادي الفوسفات (UMP). تتم هذه الأكسدة بواسطة فلافين أحادي النوكليوتيد (FMN). في هذا السياق، تُحيط صفائح بيتا والحلقات الممتدة بالموقع النشط مُشكّلةً تجويفًا، كما أنها تضمّ العديد من البقايا التحفيزية.

يُعدّ برميل TIM الخاص بإنزيم نازع هيدروجين ثلاثي ميثيل أمين من بكتيريا Methylophilus methylotrophus ( PDB : 2TMD ) مثالًا على إدخال نطاق كامل. في هذه الحالة، يُدخل نطاق طي روسمان في الطرف الكربوكسيلي لبرميل TIM. يحفز إنزيم نازع هيدروجين ثلاثي ميثيل أمين تحويل ثلاثي ميثيل أمين إلى فورمالديهايد. يتطلب هذا التفاعل كلاً من العامل المساعد المختزل 6-S-سيستئينيل فلافين أحادي النوكليوتيد (FMN) ومركز مختزل من الحديد والكبريت ([4Fe-4S] + ). يرتبط FMN تساهميًا ضمن المنطقة الكربوكسيلية لبرميل بيتا. نظرًا لكبر حجم مركز [4Fe-4S] + ، فإنه يُوضع على مقربة منه، على بُعد 7 أنغستروم، عند السطح الفاصل بين برميل TIM ونطاق طي روسمان.

آليات الطي

ينعكس الحفاظ على بنية برميل TIM في الحفاظ على آليات طيه المتوازنة والحركية في نظائره البكتيرية ذات السلالات المتباينة تطوريًا. يتضمن التمسخ الكيميائي للعديد من متغيرات برميل TIM الطبيعية [ 27 ] [ 28 ] ومتغيرين مصممين [ 28 ] دائمًا وسيطًا متوازنًا عالي التواجد. تتضمن الوسائط الحركية التي تظهر بعد التخفيف من المحاليل شديدة التمسخ نوعًا مطويًا بشكل خاطئ مبكرًا يجب أن ينفك جزئيًا على الأقل للوصول إلى مسار الطي الفعال. [ 27 ] [ 28 ] الخطوة المحددة لمعدل الطي هي إغلاق برميل بيتا ذي الثمانية خيوط، حيث يتوافق شكل البرميل المفتوح السابق مع الوسيط المتوازن. [ 29 ] تعيد محاكاة الديناميكا الجزيئية التي تركز على البنية الأصلية إنتاج النتائج التجريبية وتشير إلى الطريق لنماذج حسابية قابلة للاختبار لآليات الطي المعقدة. [ 30 ]

مناظر طبيعية محمية للياقة البدنية

تتميز بروتينات برميل TIM بمرونة تسلسلية عالية بشكل استثنائي، مما يُشكل عائلات كبيرة من الإنزيمات المتماثلة والمتشابهة في كائنات حية متباينة على نطاق واسع. تشير هذه المرونة إلى وجود بنية تسلسلية تسمح بتكيف البروتين مع مجموعة متنوعة من الظروف البيئية، بشكل مستقل إلى حد كبير عن التاريخ التطوري، مع الحفاظ على وظيفته. استُخدمت تقنية المسح الطفري العميق [ 31 ] واختبار التنافس [ 32 ] لتحديد مدى ملاءمة جميع طفرات الأحماض الأمينية الممكنة عبر مواقع مختلفة في 3 إنزيمات برميل TIM من نوع سينثاز إندول-3-جليسرول فوسفات (IGPS) المحبة للحرارة المفرطة، وذلك لدعم نمو خميرة مضيفة تفتقر إلى IGPS. على الرغم من أن إنزيمي IGPS البكتيريين وإنزيم IGPS الأثري لم يتطابقا في التسلسل إلا بنسبة 30-40%، إلا أن بنيتهما التسلسلية كانت مترابطة بشكل قوي: إذ أظهرت الأحماض الأمينية نفسها في المواقع نفسها في البروتينات الثلاثة المختلفة ملاءمة متشابهة للغاية. يمكن اعتبار هذا الترابط بمثابة حفظ للبنية التسلسلية لإنزيم برميل TIM عبر الزمن التطوري.

مناطق التكرار

من بين ما يقارب 200 حمض أميني لازمة لتكوين بنية برميل TIM بشكل كامل، يُعتبر حوالي 160 حمضًا أمينيًا متكافئًا بنيويًا بين البروتينات المختلفة التي تشترك في هذه البنية. تقع الأحماض الأمينية المتبقية على مناطق الحلقات التي تربط الحلزونات والخيوط؛ وتميل الحلقات الموجودة في الطرف الكربوكسيلي للخيوط إلى احتواء الموقع النشط ، وهو أحد أسباب شيوع هذه البنية: فالأحماض الأمينية اللازمة للحفاظ على البنية والأحماض الأمينية التي تؤثر على التحفيز الإنزيمي هي في الغالب مجموعات فرعية متميزة: [ 33 ] في الواقع، يمكن أن تكون حلقات الربط طويلة جدًا لدرجة أنها تحتوي على نطاقات بروتينية أخرى. وقد ثبت مؤخرًا أنه يمكن تبادل الحلقات التحفيزية بين إنزيمات برميل TIM المختلفة كوحدات شبه مستقلة من المجموعات الوظيفية. [ 34 ]

التطور والأصول

مخطط إحداثيات التفاعل لبروتين SsIGPS عند درجة حموضة 7.8 ودرجة حرارة 25 درجة مئوية. يبدأ تفاعل إعادة الطي في الحالة غير المطوية (U) ، ثم يطوي البروتين بشكل خاطئ مبدئيًا إلى الحالة الوسيطة IBP ، ثم ينفتح جزئيًا ليصل إلى الحالة الوسيطة IA ، والتي يُعد تحولها إلى الحالة الوسيطة IB اللاحقة هو الخطوة المحددة لمعدل التفاعل. الخطوة الأخيرة هي تحويل IB إلى الحالة الأصلية (N). تتوافق الحالتان الوسيطتان الحركيتان IA و IB مع الحالة الوسيطة الملاحظة في دراسات فك الطي عند التوازن . يمثل المحور الرأسي الطاقة الحرة لكل حالة في آلية تفاعل الطي بوحدة كيلو كالوري/مول . يمثل المحور الأفقي اعتماد الفرق في الطاقة الحرة بين حالتين على تركيز المادة المسببة لفك الطي، وهو يتناسب مع التغير في المساحة السطحية المدفونة، نسبةً إلى الحالة U. تظهر آلية الطي الحركية، التي توضح مسار البروتين غير المطوي إلى بنيته الأصلية، أسفل مخطط إحداثيات التفاعل.
تمثل خرائط اللياقة المستمدة تجريبياً من الطفرات النقطية خطوات منفردة من تسلسل النوع البري. على الرغم من التباين الكبير للنوع البري في فضاء التسلسل، تظل خرائط اللياقة لنظائر IGPS مترابطة (الخطوط المتقطعة). وبدلاً من الخرائط الحرارية ثنائية الأبعاد التقليدية، تُعرض قيم اللياقة على شكل دولاب ثلاثي الأبعاد، مما يُبرز النطاق الواسع لتأثيرات اللياقة المحتملة لخطوة تسلسلية واحدة. تتشابه ملامح الدولابات، مما يدل على ترابط خرائط اللياقة، حتى لو كانت تسلسلات النوع البري (مراكز الدولابات) متطابقة بنسبة 40% فقط ومتباعدة على نطاق واسع. يُظهر تحليل المكونات الرئيسية وجود ترابط بين خرائط اللياقة التجريبية وتفضيلات الأحماض الأمينية في التسلسلات المتطورة.

تتضمن النظرية السائدة لتطور برميل TIM تضاعف الجينات واندماجها، بدءًا من نصف برميل تشكّل في النهاية برميل TIM كاملًا. وتدعم دراسات متعددة نظرية التطور المتباين من سلف واحد، وسيتم تناولها لاحقًا.

التطور من سلف مشترك

في أوائل التسعينيات، لوحظ أن جميع هياكل أسطوانات TIM التي تم تحديدها آنذاك كانت إنزيمات، مما يشير إلى تباعدها عن سلف مشترك. [ 11 ] [ 12 ] علاوة على ذلك، امتلكت جميع أسطوانات TIM مواقع نشطة في الطرف الكربوكسيلي لبراميل بيتا. وقد أشارت الدراسات إلى أن موقع ارتباط الفوسفات المشترك، المتكون من حلزون ألفا صغير وحلقات أسطوانة TIM 7/8، يدل بقوة على التطور المتباين. [ 25 ] وخلصت دراسات أخرى لهذه المجموعات الفوسفاتية إلى أن 12 من أصل 23 عائلة من أسطوانات TIM في قاعدة بيانات SCOP قد تباعدت عن سلف مشترك. [ 35 ] وبالمثل، كانت هناك دلائل على أصل مشترك لـ 17 من أصل 21 عائلة من أسطوانات TIM في قاعدة بيانات CATH . [ 7 ] وبناءً على هذه التقارير، يُعتبر من المعقول أن غالبية بروتينات أسطوانات TIM قد تطورت من سلف مشترك.

نشأت من خلال تضاعف الجينات واندماج النطاقات

نموذج لتطور براميل TIM من خلال تضاعف الجينات واندماج النطاقات ، كما اقترحه لانغ وآخرون [ 13 ] . يصف هذا النموذج تطور إنزيمي HisA وHisF في مسار التخليق الحيوي للهيستيدين. يُعتقد أن خطوتين من تضاعف الجينات قد حدثتا. نتج عن التضاعف الأول نصفا برميل اندمجا لاحقًا وتطورا إلى برميل TIM أصلي. أما التضاعف الثاني فقد أدى إلى التنوع، وتطور إنزيمات براميل TIM مختلفة تحفز تفاعلات مختلفة.

تمتلك العديد من بروتينات برميل TIM تناظرًا داخليًا ثنائيًا أو رباعيًا أو ثمانيًا، مما يشير إلى أن براميل TIM تطورت من أنماط (βα) 4 أو (βα) 2 أو βα السلفية عبر تضاعف الجينات واندماج النطاقات . ومن الأمثلة الجيدة على التناظر الداخلي الثنائي، إنزيما بروفار إيزوميراز (HisA) وإيميدازول جليسرول فوسفات سينثاز (HisF) في مسار التخليق الحيوي للهيستيدين في بكتيريا Thermotoga maritima . [ 13 ] يحفز هذان الإنزيمان تفاعلين متتاليين في المسار، ويمتلكان تشابهًا في التسلسل بنسبة 25%، وانحرافات جذر متوسط ​​المربعات (RMSD) تتراوح بين 1.5 و2 أنغستروم، مما يشير إلى تباعدهما عن سلف مشترك. والأكثر إثارة للاهتمام، أن الحلقات الموجودة على النهايات الطرفية C لكل من HisA وHisF أظهرت نمطًا متكررًا ثنائيًا، مما يشير إلى أن سلفهما المشترك كان يمتلك أيضًا تناظرًا داخليًا ثنائيًا. باستخدام هذه الملاحظات، تم بناء نموذج لتطور براميل TIM. [ 13 ] كان من المفترض أن يخضع نصف برميل سلفي لحدث تضاعف جيني واندماج، مما أدى إلى بروتين واحد يحتوي على نطاقين نصف برميليين. كان من المفترض أن تحدث تكيفات هيكلية، مما أدى إلى اندماج هذه النطاقات لتشكيل برميل بيتا مغلق، وتكوين برميل TIM سلفي. كان من المفترض أيضًا أن تحدث تكيفات وظيفية، مما أدى إلى تطور نشاط تحفيزي جديد في النهاية الطرفية C لبرميل بيتا. عند هذه النقطة، كان من المفترض أن يخضع السلف المشترك لـ HisA وHisF لحدث تضاعف جيني ثانٍ. كان من المفترض أن يؤدي التطور المتباين للجينات المتضاعفة لبرميل TIM السلفي إلى تكوين HisA وHisF.

ومن المثير للاهتمام أن هذا النموذج التطوري قد تم التحقق منه تجريبياً باستخدام تصميم البروتين العقلاني والتطور الموجه . قام هوكر وزملاؤه أولاً بدمج نصفي الطرف الكربوكسيلي لبروتين HisF، مما أنتج HisF-CC. ثم تم تثبيت هذا التركيب بإدخال جسر ملحي داخلي ، مما أنتج HisF-C*C. [ 17 ] وتحقق المزيد من التثبيت التدريجي والذوبان لـ HisF-C*C من خلال تحسين واجهة نصف البرميل، مما أدى إلى إنتاج HisF-C**C وHisF-C***C على التوالي. [ 15 ] [ 16 ] وكشف التركيب البلوري لـ HisF-C***C عن برميل TIM متناظر ثنائي الطي، مما يؤكد إمكانية اندماج النطاقات الطبيعية. علاوة على ذلك، ابتكر هوكر أول براميل TIM هجينة من HisAF وHisFA باستخدام نصفي برميل HisA وHisF. [ ١٧ ] أدت هذه التجارب إلى اقتراح وسيلة جديدة لتنويع وتطوير إنزيمات TIM-barrel من خلال تبادل نطاقات نصف البرميل (βα)4 بين براميل TIM الموجودة مسبقًا. ووفقًا لهذه الفكرة، تم إثبات نشاط تحفيزي عالٍ على بنية HisAF. [ ١٨ ] وبالمثل، تم أيضًا إنشاء براميل TIM هجينة من نوع βα5 - flavodoxin-like fold (CheY)/HisF، [ ١٩ ] [ ٢٠ ] وبرميل TIM متناظر ثنائي الطي تمامًا قائم على HisF . [ ٢١ ] [ ٢٨ ]

تم اقتراح وجود تناظر داخلي رباعي/ثماني بناءً على تحليل حاسوبي لتسلسلات بروتينات TIM الأسطوانية. [ 14 ] على سبيل المثال، اقتُرح أن إنزيم ألدولاز KDPG في بكتيريا الإشريكية القولونية [ 36 ] ( PDB : 1FQ0 ) يمتلك تناظرًا رباعيًا واضحًا، مع تناظر ثماني ملحوظ. وقد أكد تصميم بروتين TIM أسطواني متناظر رباعيًا [ 22 ] إمكانية وجود رتب أعلى من التناظر الداخلي في بروتينات TIM الأسطوانية الطبيعية، وسيتم مناقشة ذلك بالتفصيل في القسم التالي. لم يُبلغ حتى الآن عن أي دليل تجريبي على وجود بروتينات TIM أسطوانية متناظرة ثمانيًا.

تصميم جديد تمامًا للماسورة بتقنية TIM

sTIM-11، أول تصميم ناجح جديد لأسطوانة TIM. الوحدات غير المتماثلة (αβ) 2 ملونة بشكل مميز، مما يبرز التناظر الداخلي الرباعي.

لطالما شكّل طيّ برميل TIM هدفًا رئيسيًا لمصممي البروتينات الجدد . وكما ذُكر سابقًا، فقد صُممت العديد من براميل TIM بنجاح بالاعتماد على أنصاف براميل طبيعية موجودة مسبقًا. في المقابل، تم تصميم براميل TIM من الصفر على مراحل تدريجية على مدى 28 عامًا. [ 37 ]

كانت سلسلة بروتينات الأوكتاريلين [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] (من الأوكتاريلين I إلى VI) أولى المحاولات لإنشاء بنية برميل TIM من الصفر . ونظرًا لأن مجال تصميم البروتينات كان لا يزال في بداياته، فقد حققت هذه المحاولات نجاحًا محدودًا. فعلى الرغم من أنها أظهرت أطياف ثنائية اللون الدائرية المتوافقة مع بروتينات αβ وبعض خصائص الطي التعاوني، إلا أن جميع ببتيدات سلسلة الأوكتاريلين كانت غير قابلة للذوبان، وكان لا بد من إعادة إذابتها من الأجسام المضمنة لإجراء المزيد من التحليلات. ومن المثير للاهتمام أن الأوكتاريلين V.1 [ 43 ] أظهر طية شبيهة بطية روسمان في ظروف التبلور المشترك.

أظهرت سلسلة بروتينات السيميترين (من السيميترين 1 إلى 4) خصائص فيزيائية حيوية أفضل. كان السيميترين 1 قابلاً للذوبان بسهولة، وأظهر أطياف ثنائية اللون الدائرية متوافقة مع بروتينات ألفا بيتا، كما أظهر خصائص طي وفك طي تعاونية ممتازة. على الرغم من هذه التطورات، أظهرت جميع البروتينات في هذه العائلة خصائص انصهار عند تحليلها باستخدام الرنين المغناطيسي النووي ، ولم يكن من الممكن مواصلة العمل على تحديد بنيتها.

مثّلت بروتينات سلسلة sTIM [ 22 ] أول تصميم ناجح لبنية برميل TIM من الصفر . [ 44 ] [ 37 ] صُمّم sTIM-11 ( PDB : 5BVL ) بتناظر داخلي رباعي، لتقليل تعقيد التصميم الحاسوبي باستخدام حزمة برامج Rosetta. [ 45 ] استُخدمت المبادئ الأولية المُستنتجة سابقًا [ 46 ] لتحديد طوبولوجيات البنية الثانوية وأطوالها. أثبت sTIM-11 أنه تصميم عالي الثبات الحراري ، وقابل للطي التعاوني، ويتخذ بنيته المقصودة.

انظر أيضاً

مراجع

هذه المقالة مقتبسة من المصدر التالي بموجب ترخيص CC BY 4.0 ( 2020 ) ( بحسب تقارير المراجعين ): ديبش ناجاراجان؛ نيها ناناجكار (2020). "طيّ برميل TIM" (ملف PDF) . ويكي جورنال أوف ساينس . 3 (1): 4. doi : 10.15347/WJS/2020.004 . ISSN 2470-6345 . ويكي داتا Q87400003 .  

  1. ↑ فويت د، فويت جي جي (2011). "الفصل 8. البنى ثلاثية الأبعاد للبروتينات". الكيمياء الحيوية ( الطبعة الرابعة). جون وايلي وأولاده، رقم ISBN  978-0470-91745-9.
  2. 1 2 3 ويرنغا، آر. كيه. (مارس 2001). "طية برميل TIM: إطار متعدد الاستخدامات للإنزيمات الفعالة" . رسائل FEBS . 492 (3): 193-198 . Bibcode : 2001FEBSL.492..193W . doi : 10.1016/s0014-5793(01) 02236-0 . PMID 11257493. S2CID 42044123 .  
  3. 1 2 بانر، د. و.، بلومر، أ. س.، بيتسكو، ج. أ.، فيليبس، د. س.، بوغسون، س. إ.، ويلسون، إ. أ.، وآخرون . (يونيو 1975) . "تحديد بنية إنزيم إيزوميراز ثلاثي فوسفات عضلة الدجاج باستخدام تقنية البلورات بدقة 2.5 أنغستروم بالاعتماد على بيانات تسلسل الأحماض الأمينية". مجلة نيتشر . 255 (5510): 609-14 . doi : 10.1038/255609a0 . PMID 1134550. S2CID 4195346 .   
  4. ↑ جانسن ر، جيرستين م (مارس 2000). "تحليل النسخ الجيني للخميرة باستخدام التصنيفات البنيوية والوظيفية: توصيف البروتينات عالية التعبير" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 28 (6): 1481-1488 . doi : 10.1093/nar/28.6.1481 . PMC 111042. PMID 10684945 .  
  5. ↑ ناغانو ن، هاتشينسون إي جي، ثورنتون جيه إم (أكتوبر 1999). "البنى البرميلية في البروتينات: التحديد والتصنيف التلقائيان، بما في ذلك تحليل تسلسل البراميل TIM" . علم البروتين . 8 (10): 2072-2084 . doi : 10.1110/ps.8.10.2072 . PMC 2144152. PMID 10548053 .  
  6. ↑ ويب، إي سي (1992). تسمية الإنزيمات: توصيات لجنة التسمية التابعة للاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية بشأن تسمية وتصنيف الإنزيمات . دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 978-0-12-227164-9.
  7. 1 2 ناغانو ن، أورينغو سي إيه، ثورنتون جيه إم (أغسطس 2002). "طية واحدة بوظائف متعددة: العلاقات التطورية بين عائلات بروتينات TIM البرميلية بناءً على تسلسلاتها وبنيتها ووظائفها". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 321 (5): 741-65 . doi : 10.1016/s0022-2836(02)00649-6 . PMID 12206759 . 
  8. ↑ ليفساي دي آر، لا دي (مايو 2005). "الأصول التطورية والأهمية التحفيزية للشبكات الكهروستاتيكية المحفوظة داخل بروتينات TIM-barrel" . علم البروتين . 14 (5): 1158-1170 . doi : 10.1110/ps.041221105 . PMC 2253277. PMID 15840824 .  
  9. ↑ تشونغ إس واي، سوبيا إس (أكتوبر 1996). "تفسير بنيوي لمنطقة الغموض في تماثل تسلسل البروتين" . ستراكشر . 4 (10): 1123-1127 . doi : 10.1016/s0969-2126(96)00119-0 . PMID 8939745 . 
  10. 1 2 فيجاياباسكار إم إس، فيشفيشوارا إس (2012). "رؤى حول تنظيم طيات برميل TIM من شبكات البنية القائمة على طاقة التفاعل" . PLOS Computational Biology . 8 (5) e1002505. Bibcode : 2012PLSCB...8E2505V . doi : 10.1371/journal.pcbi.1002505 . PMC 3355060. PMID 22615547 .  
  11. 1 2 فاربر جي كي، بيتسكو جي إيه (يونيو 1990). "تطور إنزيمات برميل ألفا/بيتا". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 15 (6): 228-34 . doi : 10.1016/0968-0004(90)90035-A . PMID 2200166 . 
  12. 1 2 ريردون د، فاربر جي كي (أبريل 1995). " بنية وتطور بروتينات البرميل ألفا/بيتا" . مجلة FASEB . 9 (7): 497-503 . doi : 10.1096/fasebj.9.7.7737457 . PMID 7737457. S2CID 23208817 .  
  13. 1 2 3 4 لانغ د، ثوما ر، هين-ساكس م، ستيرنر ر، ويلمانز م (سبتمبر 2000). "أدلة هيكلية على تطور سقالة برميل بيتا/ألفا عن طريق تضاعف الجينات واندماجها". مجلة ساينس . 289 (5484): 1546-1550 . رمز Bibcode : 2000Sci...289.1546L . doi : 10.1126/science.289.5484.1546 . PMID 10968789 . 
  14. 1 2 سودينغ ج، ريمرت م، بيغيرت أ (يوليو 2006). "HHrep: الكشف عن تكرارات البروتين الجديدة وأصل براميل TIM" . أبحاث الأحماض النووية . 34 (عدد خادم الويب): W137-42. doi : 10.1093/nar/gkl130 . PMC 1538828. PMID 16844977 .  
  15. 1 2 سيتز تي، بوكولا إم، كلارين جيه، ستيرنر آر (سبتمبر 2007). "تثبيت بروتين ( β α )8-barrel مصمم من أنصاف براميل متطابقة". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 372 (1): 114-29 . doi : 10.1016/j.jmb.2007.06.036 . PMID 17631894 . 
  16. 1 2 هوكر ب، لوخنر أ، سيتز ت، كلارين ج، ستيرنر ر (فبراير 2009). "البنية البلورية عالية الدقة لبروتين اصطناعي ذي بنية برميلية ( β α )(8) مصمم من أنصاف براميل متطابقة". الكيمياء الحيوية . 48 (6): 1145-1147 . doi : 10.1021/bi802125b . PMID 19166324 . 
  17. ١ ٢ ٣ هوكر ب، كلارين ج، ستيرنر ر، ماكار أ ب، ماكمارتن ك إي، باليس م، تيفلي ت ر (يونيو ١٩٧٥). " تحليل الفورمات في سوائل الجسم: تطبيق في حالات التسمم بالميثانول" . الطب الكيميائي الحيوي . ١٣ (٢): ١١٧-١٢٦ . doi : 10.1016/0006-2944(75)90147-7 . PMC 534502. PMID 15539462 .  
  18. 1 2 كلارين ج، ماليسي س، هوكر ب، ستيرنر ر (مارس 2009). "تحديد مستويات النشاط التحفيزي للنمط البري على هياكل بروتينية طبيعية واصطناعية من نوع (بيتا ألفا)8-باريل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 106 (10): 3704-3709 . Bibcode : 2009PNAS..106.3704C . doi : 10.1073 / pnas.0810342106 . PMC 2656144. PMID 19237570 .  
  19. 1 2 بهارات تي إيه، إيزنبيس إس، زيث كيه، هوكر بي (يوليو 2008). "برميل بيتا ألفا مبني من خلال دمج أجزاء من طيات مختلفة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 105 (29): 9942-7 . Bibcode : 2008PNAS..105.9942B . doi : 10.1073/pnas.0802202105 . PMC 2481348. PMID 18632584 .  
  20. 1 2 إيزنبيس إس، بروفيت دبليو، كولز إم، تروفو في، شانموغاراتنام إس، مايلر جيه، هوكر بي (مارس 2012). "إمكانات إعادة تركيب الشظايا للتصميم العقلاني للبروتينات". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 134 (9): 4019-22 . doi : 10.1021/ja211657k . PMID 22329686 . 
  21. 1 2 فورتنبيري سي، باومان إي إيه، بروفيت دبليو، دور بي، كومبس إس، هارب جيه، وآخرون . (نوفمبر 2011). "استكشاف التناظر كسبيل للتصميم الحاسوبي لنطاقات البروتين الكبيرة" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 133 (45): 18026-9 . doi : 10.1021/ja210593m . PMC 3781211. PMID 21978247 .   
  22. 1 2 3 هوانغ، ب.س.، فيلدميير، ك.، بارميجياني، ف.، فيلاسكو، د.أ.، هوكر، ب.، بيكر، د. (يناير 2016). "تصميم جديد لبروتين برميل TIM متناظر رباعي الطيات بدقة على المستوى الذري" . مجلة Nature Chemical Biology . 12 (1): 29-34 . doi : 10.1038/nchembio.1966 . PMC 4684731. PMID 26595462 .  
  23. ↑ ناجاراجان د، ديكا ج، راو م (أغسطس 2015). "تصميم بروتينات برميل TIM المتناظرة من المبادئ الأساسية" . بي إم سي بيوكيمستري . 16 (1): 18. doi : 10.1186/s12858-015-0047-4 . PMC 4531894. PMID 26264284 .  
  24. ↑ مورزين إيه جي، ليسك إيه إم، تشوثيا سي (مارس 1994). "المبادئ التي تحدد بنية براميل الصفائح بيتا في البروتينات. الجزء الأول: تحليل نظري". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 236 (5): 1369-1381 . doi : 10.1016/0022-2836(94)90064-7 . PMID 8126726 . 
  25. 1 2 براندن سي آي (1991). "برميل TIM - أكثر أنماط الطي شيوعًا في البروتينات". الرأي الحالي في البيولوجيا الهيكلية . 1 (6): 978-983 . doi : 10.1016/0959-440x(91)90094-a .
  26. ↑ باربر إم جيه، نيم بي جيه، ليم إل دبليو، وايت إس، ماثيوز إف إس (أبريل 1992). "ارتباط تسلسل الأحماض الأمينية المستنتج بالأشعة السينية والتجريبي لإنزيم نازع هيدروجين ثلاثي ميثيل أمين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 267 (10): 6611-9 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)50471-9 . PMID 1551870 . 
  27. 1 2 فورسيث دبليو آر، بيلسيل أو، غو زد، ماثيوز سي آر (سبتمبر 2007). "الطوبولوجيا والتسلسل في طي بروتين برميل TIM: تحليل شامل يُبرز التقسيم بين وسائط الطي العابرة خارج المسار ووسائط الطي المستقرة على المسار في آلية الطي المعقدة لبرميل ( β α )8 ذي وظيفة غير معروفة من بكتيريا Bacillus subtilis". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 372 (1): 236-253 . doi : 10.1016/j.jmb.2007.06.018 . PMID 17619021 . 
  28. ١ ٢ ٣ ٤ كارستنسن إل، سبيرل جيه إم، بوكولا إم، ليست إف، شميد إف إكس، ستيرنر آر (أغسطس ٢٠١٢). "حفظ آلية الطي بين البروتينات البرميلية (βα)8 المصممة البدائية ونسلها الحديث". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . ١٣٤ (٣٠): ١٢٧٨٦-٩١ . doi : 10.1021/ja304951v . PMID 22758610 . 
  29. ↑ غو ز، راو إم كيه، فورسيث دبليو آر، فينكي جيه إم، ماثيوز سي آر (نوفمبر 2007). "التحليل البنيوي لوسائط الطي الحركي لبروتين برميل TIM، سينثاز فوسفات إندول-3-جليسرول، بواسطة مطيافية الكتلة لتبادل الهيدروجين ومحاكاة نموذج غو" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 374 (2): 528-46 . doi : 10.1016/j.jmb.2007.09.024 . PMC 2735044. PMID 17942114 .  
  30. ↑ هالوران كيه تي، وانغ واي، أرورا كيه، تشاكرافارثي إس، إيرفينغ تي سي، بيلسيل أو، وآخرون . (أغسطس 2019). "الإحباط وطَيّ بروتين برميل TIM" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 116 (33): 16378-16383 . Bibcode : 2019PNAS..11616378H . doi : 10.1073 / pnas.1900880116 . PMC 6697809. PMID 31346089 .   
  31. ↑ تشان واي إتش، فينيف إس في، زيلدوفيتش كيه بي، ماثيوز سي آر (مارس 2017). "ارتباط مناظر اللياقة من ثلاثة براميل TIM متماثلة ينشأ من قيود التسلسل والبنية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 8 14614. Bibcode : 2017NatCo...814614C . doi : 10.1038/ncomms14614 . PMC 5343507. PMID 28262665 .  
  32. ↑ هيتباس آر تي، جنسن جيه دي، بولون دي إن (مايو 2011). "إضاءة تجريبية لمشهد اللياقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (19): 7896-901 . doi : 10.1073/pnas.1016024108 . PMC 3093508. PMID 21464309 .  
  33. ↑ أوتشوا-ليفا أ، سوبرون إكس، سانشيز إف، أرغويلو إم، مونتيرو-موران جي، صعب-رينكون جي (أبريل 2009). "تصميم البروتين من خلال التبادل المنهجي للحلقة التحفيزية في طيّة (بيتا/ألفا)8". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 387 (4): 949-964 . doi : 10.1016/j.jmb.2009.02.022 . PMID 19233201 . 
  34. ^ Ochoa-Leyva A، Barona-Gómez F، Saab-Rincón G، Verdel-Aranda K، Sánchez F، Soberón X (أغسطس 2011). “استكشاف القدرة على التكيف مع حلقة الهيكل والوظيفة لإنزيم البرميل (β/α)(8) من خلال تبادل الحلقات وتقلب المفصلات”. مجلة البيولوجيا الجزيئية . 411 (1): 143–57 . دوى : 10.1016/j.jmb.2011.05.027 . بميد 21635898 . 
  35. ↑ كوبلي آر آر، بورك بي (نوفمبر 2000). "التشابه بين براميل ( β α )(8): دلالات على تطور المسارات الأيضية" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 303 (4): 627-41 . doi : 10.1006/jmbi.2000.4152 . PMID 11054297 . 
  36. ↑ وايمر ن، بوكانان ل ف، هندرسون د، ميهتا ن، بوتينغ س هـ، بوسيفافسيك ل، وآخرون . (يناير 2001). "التطور الموجه لموقع تحفيزي جديد في إنزيم 2-كيتو-3-ديوكسي-6-فوسفوجلوكونات ألدولاز من الإشريكية القولونية" . ستراكشر . 9 (1): 1-9 . doi : 10.1016/S0969-2126(00)00555-4 . PMID 11342129 .  
  37. 1 2 بورمان س (2015). "مصممو البروتينات يطرحون برميلًا" . أخبار الهندسة الكيميائية . المجلد 93، العدد 47. ص 6.   
  38. ↑ جوراج ك، رينارد أ، مارتيال جيه إيه (مارس 1990). "تخليق وتنقية وتوصيف بنيوي أولي للأوكتاريلين، وهو عديد ببتيد مُصنّع حديثًا على غرار بروتينات ألفا/بيتا-باريل". هندسة البروتين . 3 (4): 259-266 . doi : 10.1093/protein/3.4.259 . PMID 2188263 . 
  39. ↑ بوريجارد م، جوراج ك، جوفين ف، هيرمانز ك، جورماغتيغ إ، رويسشارت ج م، مارتيال ج أ (أكتوبر 1991). "دراسة طيفية لبنية الأوكتاريلين (بروتين مُصمم حديثًا ليتخذ بنية التراص البرميلي ألفا/بيتا)". هندسة البروتين . 4 (7): 745-749 . doi : 10.1093/protein/4.7.745 . PMID 1798699 . 
  40. ↑ هوبرختس أ، مورو ب، أباغيان ر، مينفرويد ف، بريو ج، لامبروي أ، وآخرون (مارس 1995). "أوكتاريلينات الجيل الثاني: ببتيدان جديدان من نوع (بيتا/ألفا)8 مصممان لدراسة تأثير تكدس بقايا بيتا على استقرار بنية برميل ألفا/بيتا". هندسة البروتين . 8 (3): 249-259 . doi : 10.1093/protein/8.3.249 . PMID 7479687 .  
  41. ↑ أوفردي ف، دوبيل ف، كيشل ب، سارينسكي ك، ستيرن أ.س، فان دي ويردت س، وآخرون . (يناير 2003). "تصميم الهيكل الأساسي والتسلسل من الصفر لبروتين مثالي من نوع ألفا/بيتا-باريل: دليل على بنية ثلاثية مستقرة" (ملف PDF) . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 325 (1): 163-174 . doi : 10.1016/S0022-2836(02)01206-8 . PMID 12473459. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 28 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2020 .  
  42. ↑ فيغيروا م، أوليفيرا ن، ليجون أ، كوفمان ك.و، دور ب.م، ماتاني أ، وآخرون (2013). " أوكتاريلين 6: استخدام روزيتا لتصميم بروتين (β/α)8 اصطناعي افتراضي" . PLOS ONE . 8 (8) e71858. Bibcode : 2013PLoSO...871858F . doi : 10.1371/journal.pone.0071858 . PMC 3747059. PMID 23977165 .   
  43. ↑ فيغيروا م، سلوتل م، فانديفين م، بارفيزي ج، أتوت س، جاكين أ، وآخرون (يوليو 2016). "يشكل التركيب غير المتوقع للبروتين المصمم أوكتاريلين V.1 تحديًا لأدوات التنبؤ ببنية البروتين" . مجلة البيولوجيا التركيبية . 195 (1): 19-30 . doi : 10.1016/j.jsb.2016.05.004 . hdl : 2268/199167 . PMID 27181418 .  
  44. ↑ ناندا، ف. (يناير 2016). "تصميم البروتين: الوصول إلى جوهر مشكلة TIM". مجلة Nature Chemical Biology . 12 (1): 2-3 . doi : 10.1038/nchembio.1987 . PMID 26678608 . 
  45. ↑ كوفمان، ك. و.، ليمون، ج. هـ.، ديلوكا، س. ل.، شيهان، ج. هـ.، مايلر، ج. (أبريل 2010). " مفيد عمليًا: ما يمكن أن تقدمه لك مجموعة برامج نمذجة البروتين Rosetta" . الكيمياء الحيوية . 49 (14): 2987-98 . doi : 10.1021/bi902153g . PMC 2850155. PMID 20235548 .  
  46. ↑ كوجا ن، تاتسومي-كوجا ر، ليو ج، شياو ر، أكتون ت ب، مونتيليون ج ت، بيكر د (نوفمبر 2012). "مبادئ تصميم هياكل البروتين المثالية" . نيتشر . 491 ( 7423): 222-227 . Bibcode : 2012Natur.491..222K . doi : 10.1038/nature11600 . PMC 3705962. PMID 23135467 .