eiwitfamilie

Een eiwitfamilie is een groep eiwitten die evolutionair verwant is en gemeenschappelijke kenmerken deelt, zoals een vergelijkbare aminozuurvolgorde of een soortgelijke ruimtelijke structuur. Deze verwantschap ontstaat doorgaans door duplicatie van een gen en vervolgens divergente evolutie, waardoor familieleden vergelijkbare functies kunnen hebben of nieuwe functies kunnen ontwikkelen. Eiwitfamilies worden vaak gekenmerkt door conserved domeinen of motieven die een rol spelen in de werking van het eiwit.

Eiwitten binnen een familie worden geïdentificeerd en beschreven aan de hand van sequentie- en structuurvergelijking. Methoden zoals vergelijkende sequentieanalyse en profilering met Hidden Markov Models helpen bij het detecteren van homologie tussen eiwitten. Grote databases als Pfam en InterPro groeperen eiwitten in families op basis van gedeelde domeinen en geven aanwijzingen voor functie en structuur. Subfamilies vormen vaak verder gegroepeerde klassen met meer specifieke functies.

Voorbeelden van eiwitfamilies zijn onder meer de globine-familie, waartoe myoglobine en hemoglobine behoren en die betrokken zijn bij zuurstoftransport en opslag; de proteïne-kinases, een familie van enzymen die vele signaleringsroutes regelen; en de serineproteasen, waaronder trypsine en chymotrypsine, die een rol spelen in proteolyse. Deze voorbeelden illustreren hoe familieleden vaak een gemeenschappelijke mechanistische basis delen terwijl hun specifieke functies kunnen variëren.

Het concept van eiwitfamilies is belangrijk voor functionele annotatie in genomische databases, het bestuderen van evolutionaire relaties en het identificeren van mogelijke geneesmiddeldoelen. Veel eiwitten bevatten bovendien meerdere domeinen uit verschillende families, wat de functionele diversiteit vergroot.