مورفئینها: پروتئینهای چندریختی
مورفئینها پروتئینهایی هستند که قادرند به دو یا چند شکل مختلف اولیگومری (همو-اولیگومر) تبدیل شوند. این تبدیل نیازمند جدا شدن و تغییر شکل زیرواحدهای پروتئینی است. شکل هر زیرواحد تعیینکننده نوع اولیگومری است که تشکیل میشود. هر اولیگومر تعداد مشخصی زیرواحد دارد و میتواند تحت شرایط فیزیولوژیکی بین اشکال مختلف جابهجا شود.
این اولیگومرها از نظر فیزیولوژیکی مهم هستند و پروتئینهای نادرست تا شده به شمار نمیروند. این ویژگی مورفئینها را از پریونها و آمیلوئیدها متمایز میکند. اولیگومرهای مختلف عملکردهای متفاوتی دارند و تبدیل بین اشکال مورفئینها میتواند پایه ساختاری برای تنظیم آلوستريك باشد.
کاربرد در کشف دارو
تفاوتهای ساختاری بین زیرواحدهای اولیگومرهای مختلف و عملکردهای مرتبط با آنها نقطه شروع مناسبی برای کشف دارو است. عملکرد پروتئین به شکل اولیگومری آن بستگی دارد و میتوان با جابهجایی تعادل بین اشکال، عملکرد پروتئین را تنظیم کرد. یک ترکیب کوچک میتواند با مسدود کردن یا ترجیح دادن تشکیل یکی از اولیگومرها، تعادل را جابهجا کند.
کاربرد در تنظیم آلوستريك
مدل مورفئینها در تنظیم آلوستريك شباهتها و تفاوتهایی با سایر مدلها دارد. مدل کنسرتی (MWC) نیاز به یکسان بودن تمام زیرواحدهای یک اولیگومر دارد، اما مدل مورفئینها جداشدن پروتئین برای تبدیل بین اولیگومرها را در نظر میگیرد.
کاربرد در آموزش روابط ساختار-عملکرد پروتئین
مورفئینها مفهوم سنتی اینکه یک توالی آمینو اسیدی فقط یک ساختار چهارم طبیعی دارد را به چالش میکشند. مدل مورفئینها نشان میدهد که انعطافپذیری ساختاری برای عملکرد پروتئین اهمیت دارد و میتواند توضیحی برای پروتئینهایی با سینتیک غیرマイケルیس-منتن باشد.
کاربرد در درک پایه ساختاری بیماریها
بیماریهای ساختاری معمولاً با جهشهایی مرتبط هستند که پروتئینهای تا شده نادرست ایجاد میکنند. با کشف مورفئینها، این تعریف میتواند شامل جهشهایی شود که تعادل بین اشکال اولیگومری پروتئین را جابهجا میکنند. مثال آن پورفیری ALAD است که ناشی از جهش در آنزیم پورفوبیلینوژن سنتاز است.