SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:lup.lub.lu.se:39e7591e-4a75-4dfe-814d-f44fcb947fb1"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:lup.lub.lu.se:39e7591e-4a75-4dfe-814d-f44fcb947fb1" > A thermodynamic mod...

A thermodynamic model of protein structure evolution explains empirical amino acid substitution matrices

Norn, Christoffer (författare)
Lund University,Lunds universitet,Biokemi och Strukturbiologi,Centrum för Molekylär Proteinvetenskap,Kemiska institutionen,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Biochemistry and Structural Biology,Center for Molecular Protein Science,Department of Chemistry,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH
André, Ingemar (författare)
Lund University,Lunds universitet,Biokemi och Strukturbiologi,Centrum för Molekylär Proteinvetenskap,Kemiska institutionen,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Biochemistry and Structural Biology,Center for Molecular Protein Science,Department of Chemistry,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH
Theobald, Douglas L. (författare)
Brandeis University
 (creator_code:org_t)
2021-07-30
2021
Engelska.
Ingår i: Protein Science. - : Wiley. - 0961-8368 .- 1469-896X. ; 30:10, s. 2057-2068
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Proteins evolve under a myriad of biophysical selection pressures that collectively control the patterns of amino acid substitutions. These evolutionary pressures are sufficiently consistent over time and across protein families to produce substitution patterns, summarized in global amino acid substitution matrices such as BLOSUM, JTT, WAG, and LG, which can be used to successfully detect homologs, infer phylogenies, and reconstruct ancestral sequences. Although the factors that govern the variation of amino acid substitution rates have received much attention, the influence of thermodynamic stability constraints remains unresolved. Here we develop a simple model to calculate amino acid substitution matrices from evolutionary dynamics controlled by a fitness function that reports on the thermodynamic effects of amino acid mutations in protein structures. This hybrid biophysical and evolutionary model accounts for nucleotide transition/transversion rate bias, multi-nucleotide codon changes, the number of codons per amino acid, and thermodynamic protein stability. We find that our theoretical model accurately recapitulates the complex yet universal pattern observed in common global amino acid substitution matrices used in phylogenetics. These results suggest that selection for thermodynamically stable proteins, coupled with nucleotide mutation bias filtered by the structure of the genetic code, is the primary driver behind the global amino acid substitution patterns observed in proteins throughout the tree of life.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Biokemi och molekylärbiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Biochemistry and Molecular Biology (hsv//eng)

Nyckelord

amino acid substitution
exchangeabilities
protein evolution
protein stability
replacement matrices

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Norn, Christoffe ...
André, Ingemar
Theobald, Dougla ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Biologi
och Biokemi och mole ...
Artiklar i publikationen
Protein Science
Av lärosätet
Lunds universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy