Domänenklassen

Domänenklassen bezeichnet in der Biologie eine systematische Einteilung von Proteindomänen in hierarchisch strukturierte Gruppen. Ziel ist es, die vielfältigen Bausteine des Proteoms zu beschreiben, zu vergleichen und evolutionäre Beziehungen zu rekonstruieren. Domänen können funktionale Module sein, die in unterschiedlichen Proteinen wiederkehren. Klassifikationen basieren auf Struktur, Sequenzähnlichkeit und funktionalen Hinweisen.

Bewährt sind Organisationen wie SCOP (Structural Classification of Proteins) und CATH, die Domänen in mehrstufige Ebenen gliedern. In SCOP wird zwischen Class (z. B. all-α, all-β, α/β), Fold, Superfamily und Family unterschieden. CATH verwendet Class, Architecture, Topology und Homology als Ebenen. Die Zuordnung einer Domäne zu einer Klasse erfolgt oft durch eine Kombination aus experimentellen Strukturdaten und vergleichender Bioinformatik, darunter Sequenz- und Strukturanalyse. Domänenklassen erleichtern die Annotation neuer Proteine, das Verständnis von Struktur-Funktions-Beziehungen und die Identifikation evolutiver Muster.

Anwendungen umfassen das automatische Mapping von Proteindomänen in Datenbanken, die Modellierung von Proteinstrukturen, Funktion-Vorhersage und die Evolutionstypisierung. Herausforderungen ergeben sich aus unscharfen Abgrenzungen zwischen Klassen, der Vielfalt multipler Domänen in Proteinen, struktureller Dynamik und ständiger Neubewertung durch neue Daten. Trotz dieser Schwierigkeiten liefern Domänenklassen ein robustes Rahmenwerk, um Proteindomänen systematisch zu vergleichen und zu interpretieren.