Evolution des β-Propeller-Falts

Beta-Propeller sind toroidale Faltungen, in denen wiederholte, viersträngige Beta-Meander in kreisförmiger und leicht geneigter Weise angeordnet sind, ähnlich wie die Blätter eines Propellers. Sie sind in allen Lebensbereichen zu finden, mit einer starken Überzahl unter Eukaryoten. Propeller zeigen eine erhebliche Sequenzvielfalt und werden in sechs separate Strukturgruppen von den SCOP- und CATH-Datenbanken klassifiziert. Trotz dieser Vielfalt zeigen sie oft Ähnlichkeiten zwischen den Gruppen, nicht nur in der Struktur, sondern auch in der Sequenz, was die Möglichkeit eines gemeinsamen Ursprungs aufwirft. In Übereinstimmung mit dieser Hypothese gruppieren sich die meisten Propeller in einer Clusterkarte aller Beta-Faltungen, die durch Sequenzähnlichkeit generiert wurde, aufgrund zahlreicher Paarübereinstimmungen, von denen viele individuell nicht signifikant sind. Insgesamt sind 45 von 60 Propellern in der SCOP25-Datenbank, die vier SCOP-Faltungen abdecken, in dieser Gruppe gruppiert, und Analysen mit empfindlichen Sequenzvergleichsmethoden zeigen, dass sie auf einem Niveau ähnlich sind, das auf Homologie hindeutet. Zwei Mechanismen scheinen zur Evolution der Beta-Propeller beizutragen: die Amplifikation einzelner Klingen und die anschließende funktionale Differenzierung. Die Beobachtung von Propellern mit nahezu identischen Klingen in genomischen Sequenzen zeigt, dass diese Mechanismen heute noch aktiv sind.