Las familias de proteínas son grupos de proteínas homólogas, es decir, tienen similitudes en secuencias de aminoácidos y estructuras tridimensionales. Las familias de proteínas generalmente ocurren debido a la duplicación de genes, donde se inserta una copia adicional de un gen en el genoma de un organismo. Las mutaciones que cambian los aminoácidos pero aún permiten que la proteína se sintetice correctamente, conducirán a nuevos miembros de la familia de proteínas. Si estas nuevas proteínas contienen aminoácidos similares en lugares clave, Los dominios de las proteínas, y posiblemente la estructura tridimensional general, pueden permanecer similares. Las proteínas dentro de una familia pueden tener una homología de secuencia de aminoácidos tan baja como el 30%, pero aún así realizar funciones relacionadas.

Superfamilias de proteínas

Las superfamilias de proteínas son grupos más grandes de proteínas que han evolucionado a partir de un ancestro más lejano. Por lo general, tienen una homología de secuencia más baja en comparación con una familia de proteínas, pero aún tienen características estructurales significativas en común. Cada superfamilia puede contener varias familias de proteínas con estructuras y funciones más estrechamente relacionadas. Algunas familias más grandes se dividen aún más en subfamilias. La distinción exacta sobre si las proteínas pertenecen a una superfamilia, familia o subfamilia puede variar entre los sistemas de clasificación y sigue cambiando a medida que la cantidad de secuencias de proteínas y datos estructurales continúa creciendo.

La superfamilia de las proteínas inmunoglobulinas (IgSF) es una de las superfamilias de proteínas más grandes; más de 700 miembros de la superfamilia se encuentran en el genoma humano. Todos los miembros de la superfamilia contienen uno o más dominios de inmunoglobulinas (Ig). Este dominio tiene una estructura tridimensional única compuesta por un sándwich de dos hojas beta antiparalelas, y la mayoría están involucradas en la adhesión celular o la unión de ligandos. La IgSF contiene muchas familias, incluidos los receptores de antígenos, las moléculas de adhesión celular (CAM), las proteínas del citoesqueleto y varios grupos de receptores de factores de crecimiento y citocinas. Varias de las familias más grandes se dividen a su vez en subfamilias. La familia de receptores de antígenos se puede dividir a su vez en subfamilias: la familia de anticuerpos o inmunoglobulinas y la familia de receptores de células T; las CAM se pueden dividir en las familias de proteínas relacionadas con NCAM, ICAM y CD2.

Bases de datos de clasificación

Las clasificaciones de familias de proteínas permiten a los científicos comprender las relaciones funcionales y evolutivas entre las proteínas. Se pueden utilizar varios recursos en línea para buscar familias de proteínas conocidas o clasificar proteínas recién descubiertas. Pfam es una de las varias bases de datos en línea donde un científico puede buscar proteínas conocidas y sus familiares. Un investigador también puede ingresar la secuencia de aminoácidos de una proteína recién descubierta para ver si podría pertenecer a una familia conocida de proteínas debido a la similitud de la secuencia. Esto puede proporcionar una hipótesis comprobable En cuanto al posible papel de la nueva proteína, ya que los miembros de la familia a menudo tienen estructuras y funciones similares.