Rodziny białek to grupy białek homologicznych, to znaczy mają podobieństwa w sekwencjach aminokwasów i strukturach trójwymiarowych. Rodziny białek zwykle powstają z powodu duplikacji genów, w której dodatkowa kopia genu jest wprowadzana do genomu organizmu. Mutacje, które zmieniają aminokwasy, ale nadal pozwalają na prawidłową syntezę białka, doprowadzą do powstania nowych członków rodziny białek. Jeśli te nowe białka zawierają podobne aminokwasy w kluczowych miejscach, Domeny białkowe i prawdopodobnie ogólna struktura trójwymiarowa mogą pozostać podobne. Białka w rodzinie mogą mieć zaledwie 30% homologii sekwencji aminokwasów, ale nadal pełnić powiązane funkcje.

Nadrodziny białek

Nadrodziny białek to większe grupy białek, które wyewoluowały z bardziej odległego przodka. Na ogół mają niższą homologię sekwencji w porównaniu z rodziną białek, ale nadal mają znaczące cechy wspólne strukturalne. Każda nadrodzina może zawierać kilka rodzin białek o bliżej powiązanych strukturach i funkcjach. Niektóre większe rodziny są jeszcze bardziej podzielone na podrodziny. Dokładne rozróżnienie dotyczące tego, czy białka należą do nadrodziny, rodziny czy podrodziny, może się różnić w zależności od systemu klasyfikacji i nadal się zmienia wraz ze wzrostem ilości sekwencji białek i danych strukturalnych.

Nadrodzina białek immunoglobulin (IgSF) jest jedną z największych nadrodzin białek; w ludzkim genomie znajduje się ponad 700 członków nadrodziny. Wszyscy członkowie nadrodziny zawierają jedną lub więcej domen immunoglobulin (Ig). Ta domena ma unikalną trójwymiarową strukturę składającą się z kanapki dwóch antyrównoległych arkuszy beta, a większość z nich bierze udział w adhezji komórek lub wiązaniu ligandów. IgSF zawiera wiele rodzin, w tym receptory antygenowe, cząsteczki adhezyjne komórek (CAM), białka cytoszkieletu oraz kilka grup receptorów czynników wzrostu i cytokin. Kilka większych rodzin jest dalej podzielonych na podrodziny. Rodzinę receptorów antygenowych można dalej podzielić na podrodziny: rodzina przeciwciał lub immunoglobulin i rodzina receptorów limfocytów T; CAM można podzielić na rodziny białek związanych z NCAM, ICAM i CD2.

Klasyfikacyjne bazy danych

Klasyfikacje rodzin białek pozwalają naukowcom zrozumieć funkcjonalne i ewolucyjne zależności między białkami. Kilka zasobów internetowych może być wykorzystanych do wyszukiwania znanych rodzin białek lub klasyfikowania nowo odkrytych białek. Pfam jest jedną z kilku internetowych baz danych, w których naukowiec może szukać znanych białek i członków ich rodziny. Badacz może również wprowadzić sekwencję aminokwasów nowo odkrytego białka, aby sprawdzić, czy może ono należeć do znanej rodziny białek ze względu na podobieństwo sekwencji. Może to dostarczyć testowalnej hipotezy Jeśli chodzi o możliwą rolę nowego białka, ponieważ członkowie rodziny często mają podobną strukturę i funkcje.