Douglas Axe et la rareté des protéines fonctionnelles

Après avoir terminé son doctorat en technologie caltech en 1992 douglas axe est passé à devenir un chercheur postdoctoral à l'université de cambridge, travaillant dans le laboratoire d'Alan fersht à l'université de cambridge, puis se déplaçant au centre d'ingénierie protéique du centre de conseil médical renommé à cambridge, où des gens comme francis crick, max peretz, john kendrew et fred sanger travaillaient dans les années 1960. En 2000, il a publié dans le Journal of Molecular Biology un document intitulé « Sensibilité fonctionnelle extrême aux changements conservateurs des acides aminés sur les surfaces extérieures des enzymes », partie 301:585-595 (2000). Le document explore la sensibilité fonctionnelle des enzymes aux changements d'acide aminé qui maintiennent des positions exogènes. Axe conteste l'opinion dominante selon laquelle les limites fonctionnelles des séquences de codage des protéines sont minimes dans les positions exogènes inactives et explique l'importance du contexte de séquence pour déterminer si les alternatives sont fonctionnellement acceptables. Le document aborde le problème de la façon dont les séquences d'acides aminés encodent les protéines fonctionnelles et comment la fonction biologique limite les séquences protéiques. Il souligne la réponse actuellement acceptée que les contraintes sont complètement lâches, en particulier dans les positions sur la surface externe d'une protéine qui ne sont pas directement impliquées dans la liaison ou la catalyse. Le document utilise deux méthodes pour tester l'hypothèse que l'ensemble des résidus acceptables dans chaque emplacement est indépendant du contexte de la séquence globale. 1. Des alternatives hautement conservatrices à l'embolie exogène, dont aucune ne provoquera une perturbation fonctionnelle significative, sont combinées seules, jusqu'à ce qu'environ un sur cinq soit modifié. Cela a été constaté pour causer une perte complète de fonction dans la vivo de deux monoenzymes RNase non bactériennes et TEM-1 b-lactamase champ. 2. Un ensemble de 50% de séquences hybrides de champ TEM-1 identiques et de proteus mirabilis b-lactamases ont été créés. Ces espèces hybrides correspondent à la séquence de champ TEM-1, sauf pour une zone au C-terminus, où elles sont des composés parentaux aléatoires. Toutes ces espèces hybrides sont biologiquement inactives. Parnas est une enzyme ribonuclease bactérienne qui a été utilisée dans l'étude de base de l'hydrophobicity. Il s'agit d'une enzyme monodomaine qui brise les molécules d'ARN. D'autre part, le domaine TEM-1 de TEM-1 b-lactamase est une enzyme monodomaine qui confère une résistance bactérienne aux antibiotiques de classe pénicilline. Les résultats du document montrent que la fonction de l'enzyme impose de sévères limites à l'identité des buveurs dans des endroits qui présentent des variations évolutives et dans des endroits externes non actifs en particulier. L'étude montre que la perte complète d'activité montre l'importance du contexte de séquence pour déterminer si les alternatives sont fonctionnellement acceptables. En démontrant que les limitations fonctionnelles sont la règle, plutôt que l’exception, la question se pose quant à la capacité de produire des séquences qui répondent à ces conditions en premier lieu. Axe affirme lui-même que cette étude ajoute à la preuve d’un design intelligent: «J’ai conclu dans un document publié dans le Journal of Molecular Biology en 2000 que les catalyseurs enzymatiques entraînent des « limitations restreintes dans leurs séquences». Douglas d. axe, « une sensibilité fonctionnelle extrême aux changements d’acide aminé conservateurs sur les extérieurs enzymatiques », journal de biologie moléculaire, vol. 301:585-595 (2000). — Source: publié sur la page "centre du cerveau" de facebook https://www.facebook.com/braheen.org/posts/pfbid0fCpko5kUpMEwkix6WchJVTSjsAhTQVTZQwiKuWyaemq72PMQXZFMa7oHwk7Cr35sl