6.9 : Protein Complexes with Interchangeable Parts

蛋白质组可以形成一个复合物，其中该复合物中的每种蛋白质在复合物功能的整体执行中具有不同的作用。通常，复合物中的一些蛋白质可以被密切相关的变体取代，从而得到包含许多相同成分但在功能上不同的复合物。

SCF 泛素连接酶是由五种蛋白质组成的蛋白质复合物。该复合物将泛素连接到其他靶蛋白上，以标记它们进行降解。为了执行此功能，其中一种蛋白质 F-box 负责与底物结合，从而允许复合物中的不同蛋白质（泛素偶联酶）进入底物并连接泛素。F-box 蛋白具有多个可互换的变体，因此复合物可以识别不同的底物。此外，不同的生物体可能具有不同的 F-box 蛋白变体集。人类有 38 种已知变异，酿酒酵母有 11 种，果蝇有 22 种，秀丽隐杆线虫有 326 种。这种变异使复合物能够通过仅改变其一种成分来靶向大量蛋白质。

这些可互换的变异通常是基因复制的结果。在分子进化过程中，由于异位重组、复制滑移、非整倍体、多倍体和逆转录转座等原因，有益蛋白质的基因有时会在 DNA 复制过程中复制。这个复制的基因拷贝可以在从一代转移到下一代的同时进一步发生突变，因为突变不会影响原始基因的功能。这些突变导致基因的变异，这些变异负责蛋白质，如 F-box，它们在功能上相似，但具有不同的底物特异性。