Konformacijska korektura ili konformacijska selekcija je opći mehanizam sistema molekularnog prepoznavanja, koji su predložili Yonatan Savir i Tsvi Tlusty, u kojem uvođenje energetske barijere – kao što je strukturna neusklađenost između molekularnog prepoznavača i njegove mete – poboljšava specifičnost i kvalitet prepoznavanja. Konformacijska korektura ne zahtijeva potrošnju energije i stoga se može koristiti u bilo kojem sistemu molekularnog prepoznavanja. Konformacijska korektura je posebno korisna u scenarijima gdje prepoznavač mora odabrati odgovarajuću metu među mnogim sličnim konkurentima. Proteini razvijaju sposobnost konformacijske korekture finim podešavanjem svoje geometrije, fleksibilnosti i hemijskih interakcija s metom.
Balansiranje ispravnog i neispravnog vezivanja Molekularno prepoznavanje se odvija u bučnom, prepunom biološkom okruženju i prepoznavač se često mora nositi sa zadatkom odabira svoje mete među raznim sličnim konkurentima. Naprimjer, ribosom mora odabrati ispravnu tRNK koja odgovara kodonu iRNK među mnogim strukturno sličnim tRNK. ]Ako se prepoznavač i njegova ispravna meta savršeno podudaraju poput brave i ključa, tada će vjerovatnoća vezivanja biti visoka jer nije potrebna deformacija prilikom vezivanja. Istovremeno, prepoznavač se također može vezati za konkurenta sa sličnom strukturom sa velikom vjerovatnoćom. Uvođenje energetske barijere, posebno strukturne neusklađenosti između prepoznavača (brave) i ključa, smanjuje vjerovatnoću vezivanja za ispravnu metu, ali još više smanjuje vjerovatnoću vezivanja za sličnu pogrešnu metu i time poboljšava specifičnost. Ipak, prevelika deformacija drastično smanjuje vjerovatnoću vezivanja za tačan cilj. Stoga se optimalna ravnoteža između maksimiziranja vjerovatnoće ispravnog vezivanja i minimiziranja vjerovatnoće netačnog vezivanja postiže kada je prepoznavač malo van cilja. To ukazuje na to da se konformacijske promjene tokom procesa molekularnog prepoznavanja, kao što je inducirano prilagođavanje mehanizam, su korisni za poboljšanje specifičnosti prepoznavanja. Takve konformacijske promjene mogu se fino podesiti mutacijama koje utiču na mehanički odgovor prepoznavača, također i na pozicijama daleko od mjesta vezivanja.
thumb|Konformacijska korektura u homolognoj rekombinaciji. Vrh: Vjerovatnoća vezivanja za homologne (ispravne) i nehomologne (pogrešne) sekvence DNK opada s deformacijom energetska barijera. Vjerovatnoća pogrešnog vezivanja opada prije ispravnog. Dolje: Kao rezultat toga, Prilagođenost, koja predstavlja razliku, Prilagođenost = Vjerovatnoća (Ispravno) – Vjerovatnoća (Pogrešno), maksimalna je pri energiji deformacije različitoj od nule. Ova barijera je optimalna u smislu da značajno smanjuje vjerovatnoću vezivanja, a istovremeno održava ispravnu vjerovatnoću vezivanja približno istom. Biohemijska mjerenja rekombinacije izazvane RecA sugeriraju da je uočena deformacija gotovo optimalna.
Upotreba homologne rekombinacije za pretragu homologije Mehanizam konformacijske korekture se koristi u sistemu homologne rekombinacije za razlikovanje sličnih DNK sekvenci. Homologna rekombinacija olakšava razmjenu genetskog materijala između homolognih molekula DNK. Ovaj ključni proces zahtijeva detekciju specifične homologne DNK sekvence unutar ogromnog broja heterolognih sekvenci. Detekcija je posredovana RecA u E. coli ili članovima njene superfamilije u drugim organizmima. RecA prvo polimerizira duž dijela jednolančane DNK, a zatim ovaj protein-DNK filament traži homologiju duž dvolančane DNK. U RecA-DNK filamentu, udaljenost između baza se značajno povećava u odnosu na golih 3,4 Å u dvolančanoj DNK (u prosjeku za 50%).).
Ovo postavlja značajnu "energetsku barijeru" za pretragu, budući da se dvolančana DNK mora istegnuti za istu magnitudu da bi se provjerila homologija.
.
Reference
Vanjski linkovi Related articles
Kategorija:Matematička biologija Kategorija:Biomolekule Kategorija:Enzimi