Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние точечных аминокислотных замен на структуру и и функции белков

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Раменский, Василий Евгеньевич

Оглавление.

Введение.

Актуальность темы.

Цели и задачи исследования.

Глава I. Обзор литературы.

1.1. Первые работы по анализу и сравнению пространственных структур белков. Установление статистической связи между различием последовательностей и структур белков.

1.2. Механизмы «пластической адаптации» структуры белка к аминокислотным заменам. Методы учета ошибок в трехмерных координатах атомов.

1.3. Исследования эффекта одиночных замен в различных семействах белков с помощью сайт-направленного мутагенеза и рентгеноструктурного анализа.

1.4. Ограниченность существующих методов предсказания эффекта точечных замен в белках.

1.5. Клинические исследования различных патологий человека как источник информации о влиянии мутаций на структуру и функции белков. Базы данных.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние точечных аминокислотных замен на структуру и и функции белков"

Актуальность темы

Проблема взаимосвязи последовательности аминокислот белка и его трехмерной структуры является важной задачей современной биологии. Несмотря на интенсивные исследования в течение последних десятилетий, она все еще далека от своего решения. Известно, что в ряде случаев белки, не обладающие сходными последовательностями аминокислот, могут иметь один и тот же тип пространственной архитектуры и функцию. Эта особенность соотношения первичной и третичной структуры белков, существенная с точки зрения принципов молекулярной эволюции и физики биополимеров, свидетельствует о сложности проблемы в целом. Не менее важно понимание того, как взаимодействие структуры и последовательности аминокислот в белке осуществляется на «элементарном» уровне, то есть что происходит при замене отдельных аминокислотных остатков. На сегодняшний день известно, что это в ряде случаев влияет на термостабильность белка. Кроме того, на примере отдельных белков известно, что единственная замена может приводить к значительным изменениям в пространственной структуре. Несмотря на быстро увеличивающийся объем экспериментальных данных, исследования структурного эффекта аминокислотных замен при этом, как правило, не выходят за рамки анализа тех или иных семейств белков, хотя механизмы подобного рода скорее всего подчиняются универсальным принципам. Исследование этих принципов важно не только для понимания того, как формируется пространственная архитектура полипептидных цепей, но и для белковой инженерии, то есть для конструирования белков с нужными свойствами.

В более широкой перспективе «понимание» структуры белка не является конечной целью исследований в данной области, а служит основой для выяснения механизма функционирования белка и причин возможных нарушений этого механизма. Наиболее часто такое нарушение происходит вследствие аминокислотной замены, вызванной мутацией нуклеотида в соответствующем гене. Это зачастую приводит к непосредственному развитию болезни, появлению злокачественных новообразований или возникновению предрасположенности к тому или иному заболеванию, которое сказывается при неблагоприятном воздействии факторов окружающей среды. Исследование молекулярных механизмов различных заболеваний и поиск путей их лечения составляет основу современной молекулярной медицины.

Таким образом, наличие весомых фундаментальных и прикладных аспектов делают проблему изучения влияния аминокислотных замен на структуру и функции белков весьма актуальной.

Цели и задачи исследования

Цель данной работы заключалась в исследовании влияния аминокислотных замен на структуру и функции белков на основе имеющихся экспериментальных данных, доступных через банки структур и последовательностей. Основным методом при этом является сравнение белков, последовательности аминокислот которых различаются на уровне отдельных остатков. При анализе структурного аспекта замен объектом сравнения являются пространственные структуры белков, содержащиеся в банке данных PDB. Основная гипотеза состоит в том, что наиболее распространенной реакцией структуры на изменение последовательности является локальная деформация полипептидной цепи в области замены. При этом необходимо учитывать тот факт, что большая часть данных в PDB не подходит для «тонкого» анализа структурных отличий.

Для выяснения влияния замены на функцию используется банк последовательностей Swiss-Prot, который содержит подробную информацию о свойствах белков, наблюдаемых в них заменах, их эффекте и т.д. В качестве объекта сравнения при этом выступает функция белка до и после замены. Основным источником информации о нарушениях нормального функционирования белков человека является медицинская генетика. Необходимо выделить ряд основных функциональных свойств белков, которые в первую очередь нарушаются при изменении последовательности.

Таким образом, возникают следующие задачи исследования: (1) выделение из банка данных PDB «высококачественных» структур белков, которые затем можно использовать для сравнения; (2) формулировка критерия, который позволил бы выявить действительные изменения хода полипептидных цепей на фоне возможных ошибок кристаллографического эксперимента; (3) описание структурных различий, возникающих в белках в результате аминокислотных замен; (4) формулировка критерия, на основе которого можно предсказывать такие изменения структуры; (5) анализ данных по нарушениям функций белков и выделение общих механизмов; (6) разработка правил, позволяющих предсказывать «негативные» с точки зрения нормального функционирования замены в белках; (7) анализ «негативных» замен, для которых известны структуры белка с заменой и без нее.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Раменский, Василий Евгеньевич

выводы

1. С помощью специально разработанной автоматической процедуры создана максимально полная выборка пространственных наложений высококачественных структур белков с высокой степенью гомологии по последовательности. На основе анализа этих наложений разработан количественный критерий, позволяющий обнаружить действительные структурные отличия на фоне экспериментальных ошибок.

2. Показано, что одним из основных механизмов реакции белка на аминокислотную замену, который реализуется в среднем для каждой третьей замены, является локальная деформация структуры. Охарактеризованы общие свойства локальных деформаций структуры. Приведены количественные оценки вероятности для замен разных типов вызывать локальную деформацию структуры.

3. В результате анализа структур, для которых известна ассоциация с различными заболеваниями, установлено, что локальное изменение структуры в области замены является одним из механизмов возникновения патологии.

4. В банке данных последовательностей белков Swiss-Prot найдены варианты аминокислотных замен в человеческих белках, ассоциированные с заболеваниями или нарушениями функции белков.

5. На основе анализа этих случаев сформулирован ряд правил, позволяющих с высокой достоверностью предсказать возможное фатальное влияние аминокислотной замены на функции белка. Предварительная оценка показывает, что не менее 30% устойчиво существующих в человеческой популяции однонуклеотидных мутаций, приводящих к замене аминокислотного остатка, могут оказывать негативное влияние на функции белков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данной работы разработан комплекс программ, предназначенный для автоматического выбора из банков данных PDB и FSSP информации о пространственных наложениях структур белков, расчета структурных характеристик этих белков, построения пространственных наложений и последующего их анализа с учетом рассчитанных характеристик. С помощью данного комплекса программ создана по возможности максимально полная на сегодняшний день выборка пространственных наложений высококачественных структур белков с высокой степенью гомологии по аминокислотной последовательности и с полностью совпадающими последовательностями. Охарактеризованы различия между структурами одинаковых с точки зрения последовательности белков. Построены эмпирические распределения расстояний между Са-атомами сопоставленных аминокислотных остатков таких белков, позволяющие сделать вывод о вероятности случайного возникновения того или иного различия между сравниваемыми структурами.

На основе сравнительного анализа структур белков с высокогомологичными последовательностями впервые показано, что локальная деформация структуры является одним из основных механизмов реакции белка на аминокислотную замену. В среднем к локальной деформации структуры приводит каждая третья замена. Установлено, что к локальному изменению структуры белка с наибольшей вероятностью приводит замена в более плотных частях белковой глобулы или замена на аминокислоту, сильно отличающуюся по молекулярному весу.

Разработанный в результате сравнения структур белков критерий предсказания локальных деформаций может использоваться в белковой инженерии для определения замен-кандидатов, могущих изменить локальную структуру белка.

Из банка данных последовательностей белков Swiss-Prot отобраны варианты аминокислотных замен в белках человека, ассоциированные с заболеваниями или нарушениями функции белков. Разработан и реализован в виде комплекса программ алгоритм определения структурных и функциональных характеристик этих «негативных» замен и позиций, на которых они наблюдаются, основанный на сравнении с гомологичными белками с известной структурой. На основе сравнения выборки «негативных» мутаций с «нейтральными» заменами между белками человека и их ближайшими гомологами из млекопитающих сформулирован ряд правил, позволяющий с высокой достоверностью предсказать возможное фатальное влияние аминокислотной замены на функции белка. Впервые сделан вывод о том, что не менее 30% устойчиво существующих в человеческой популяции однонуклеотидных мутаций в генах, приводящих к замене аминокислотного остатка, могут оказывать негативное влияние на функции белков.

Из данных по «негативным» заменам отобраны те случаи, в которых известны пространственные структуры белка с заменой и без нее. В результате анализа наложений этих структур на примере сигнального белка трансферитина показано, что изменение структуры в области замены может приводить к нарушению нормального функционирования белка, образованию амилоидных фибрилл и развитию тяжелой патологии.

Метод, позволяющий предсказать негативный эффект мутации (замены нуклеотида), может использоваться при анализе уже известных примеров генетического полиморфизма и при поиске потенциальных «слабых» мест в генах, для которых полиморфизм или ассоциация с патологией еще не установлена. Это приобретает большую практическую значимость в свете интенсивных исследований, связанных с расшифровкой генома человека.

Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю, доктору физико-математических наук, профессору В.Г. Туманяну за предложенную тему работы, руководство и помощь на всех этапах работы. Особую благодарность хотелось бы высказать Ш.Р.Сюняеву и Н.Г.Есиповой. Автор благодарит Д.Ю.Шарвина за помощь в подготовке автореферата и диссертации.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Раменский, Василий Евгеньевич, Москва

1. Kendrew J.C., Dickerson R.E., Strandberg B.E., Hart R.G., Davies D.R., Phillips D.C., Shore V.C. 1960 Structure of myoglobin. Nature 185:422.

2. Perutz M.F., Rossmann M.G., Cullis A.F., Muirhead H., Will G., North A.C.T. 1960 Structure of haemoglobin. Nature 185:416.

3. Hartley B.S. 1970 Homologies in serine proteases. Phil Trans Roy Soc London, SerB 257:77.

4. Lesk A.M., Chothia С. 1980 How different amino acid sequences determine similar protein structures: the structure and evolutionary dynamics of the globins. JMol Biol 16:225-270.

5. Bashford D., Chothia C., Lesk A.M. 1987 Determinants of a protein fold. Unique features of the globin amino acid sequences. JMol Biol 196:199-216.

6. Chothia C., Lesk A.M., Dodson G.G., Hodgkin D.C. 1983 Transmission of conformational change in insulin. Nature 302:500-505.

7. Chothia C., Lesk A.M. 1982 Evolution of proteins formed by P-sheets. I.PIastocyanin and azurin .JMol Biol. 160:309-323.

8. Lesk A.M., Chothia C. 1982 Evolution of proteins formed by P-sheets. II.The core of the immuno-globulin domains. JMol Biol. 160:325-342.

9. Chothia C., Lesk A.M. 1985 Helix movements and the reconstruction of the haem pocket during the evolution of the cytochrome с family. JMol Biol. 182:151-158.

10. Chothia C., Lesk A.M. 1986 The relation between the divergence of sequence and structure in proteins. EMBOJ 5:823-826.

11. Flores T.P., Orengo C.A., Moss D.S., Thornton J.M. 1993 Comparison of conformational characteristics in structurally similar protein pairs. Protein Sci 2:1811-1826.

12. Hubbard T.P.J., Blundell T.L.I 987 Comparison of solvent-inaccessible cores of homologous proteins: definitions useful for protein modelling. Protein Eng. 1:159-171.

13. Kabsch W., Sander C. 1984 On the use of sequence homologies to predict protein structure. Identical pentapeptides can have completely different conformations. Proc Natl Acad Sci USA 81 .T075-1078.

14. Sander C., Schneider R.1991 Database of homology derived protein structures and the structural meaning of sequence alignment. Proteins: Struct Funct Genet 9:56-58.

15. Dodge С., Schneider R., Sander C. 1998 The HSSP database of protein structure-sequence alignments and family profiles. Nucleic Acids Res. 26:313315.

16. Perry A.A., Fauman E.B., Finer-Moore J.S., Montfort W.R., Maley G.F., Maley F., Stroud R.M. 1990 Plastic adaptation toward mutations in proteins: structural comparison of thimydilate synthases. Proteins: Struct Funct Genet 8:315-333.

17. Huber R., Bennett W.S., Jr. 1983 Functional significance of flexibility inproteins. Biopolymers 22:261-279.

18. Shindyalov I.N., Kolchanov N.A., Sander C. 1994 Can three-dimensional contacts in protein structures be predicted by analysis of correlated mutations? Protein Eng 7:349-358.

19. Tuff P., Darlu P. 2000 Exploring a phylogenetic approach for the detection of correlated substitutions in proteins. Mol BiolEvol 17:1753-1759.

20. Bone R., Silen J.L., Agard D.A. 1989 Structural plasticity broadens the specificity of an engineered protease. Nature 339:191-195

21. Wells J.A., Cunningham B.C., Graycar T.P., Estell D.A. 1987 Recruitment of substrate-specificity properties from one enzyme into a related one by protein engineering. Proc Natl Acad Sci USA 84:5167-5171.

22. Chambers J.L., Stroud R.M. 1979 The accuracy of refined protein structures: Comparison of two independently refined models of bovine trypsin. Acta Crystallogr B35:1861-1874.

23. Cruickshank D.W.J. 1949 The accuracy of electron-density maps in X-ray analysis with special reference to dibenzyl. Acta Crystallogr 2:65-82.

24. Bott R., Frane J. 1990 Incorporation of crystallographic temperature factors in the statistical analysis of protein tertiary structures. Protein Eng 3:649-657.

25. Stroud R.M., Fauman E.B. 1995 Significance of structural changes in proteins: Expected errors in refined protein structures. Protein Sci 4, 2392-2404.

26. Abola E.E., et al. 1997 Protein Data Bank archives of three-dimensional macromolecular structures. Methods Enzymol 277:556-571.

27. Matsumura M., Matthews B.W. 1991 Stabilization of functional proteins by introduction of multiple disulfide bonds. Methods Enzymol. 202:336-356.

28. Faber H.R., Matthews B.W. 1990 A mutant T4 lysozyme displays five different crystal conformations. Nature 348:263-266.

29. Dao-Pin S., Baase W.A., Matthews B.W. 1990 A mutant T4 lysozyme (Val 131->Ala) designed to increase thermostability by the reduction of strain within an a-helix. Proteins: Struct Funct Genet 7:198-204.

30. Dao-pin S., Anderson D.E., Baase W.A., Dahlquist F.W., Matthews B.W. 1991 Structural and thermodynamic consequences of burying a charged residue within the hydrophobic core of T4 lysozyme. Biochemistry 30:11521-11529

31. Dao-pin S., Nicholson H., Baase W.A., Zhang X.J., Wozniak J.A., Matthews B.W. 1991 Structural and genetic analysis of electrostatic and other interactions in bacteriophage T4 lysozyme. Ciba Found Symp 161:52-62.

32. Nicholson H., Anderson D.E., Dao-pin S., Matthews B.W. 1991 Analysis of the interaction between charged side chains and the a-helix dipole using designed thermostable mutants of phage T4 lysozyme. Biochemistry 30:98169828.

33. Lesk A.M. 1992 Proten Architecture. In: «А Practical Approach» series, Oxford University Press.

34. Eigenbrot C., Randal M., Kossiakoff A.A. 1992 Structural effects induced by mytagenesis affected by crystal packing factors: the structure of a 30-51 disulfide mutant of basic pancreatic trypsin inhibitor. Proteins: Struct Funct Genet 14:75-87.

35. Stites W.E., Apostolos G.G., Lattman E.E., Shortle D. 1991 In a staphylococcal nuclease mutant the side-chain of a lysine replacing valine 66 is fully buried in the hydrophobic core. J Mol Biol 221:7-14.

36. Inaka K., Taniyama Y., Kikuchi M., Morikawa K., Matsushima M. 1991 The crystal structure of a mutant human lysozyme C77/95A with increased secretion efficiency in yeast. J Biol Chem 266:12599-12603.

37. Eigenbrot C., Randal M., Kossiakoff A. A. 1990 Structural effects induced by removal of a disulfide bridge: the X-ray structure of the C30A/C51A mutant of basic pancreatic trypsin inhibitor. Proteins 14:75-87.

38. Sun D.P., Sauer U., Nicholson H., Matthews B.W. 1991 Contributions of engineered salt bridges to the stability of T4 lysozyme determined by directed mutagenesis. Biochemistry 30:7142-7153.

39. Nicholson H., Anderson D.E., Dao-pin S., Matthews B.W. 1991 Analysis of the interaction between charged side chains and the a-helix dipole using designed thermostable mutants of phage T4 lysozyme. Biochemistry 30:98169828.

40. Koh J.T., Cornish V.W., Schultz P.G. 1997 An experimental approach to evaluating the role of backbone interactions in proteins using unnatural amino acid mutagenesis. Biochemistry 36:11314-11322.

41. Julenius K., Thulin E., Linse S., Finn B.E. 1998 Hydrophobic core substitutions in calbindin D9k: effects on stability and structure. Biochemistry 37:89158925.

42. Topham C.M., Srinivasan N., Blundell T.L. 1997 Prediction of the stability of protein mutants based on structural environment-dependent amino acid substitution and propensity tables. Protein Eng 10:7-21.

43. Alber Т., Matthews B.W. 1987 Structure and thermal stability of phage T4 lysozyme. Methods Enzymol. 154:511-533.

44. Matthews B.W., Nicholson H., Becktel W.J. 1987 Enhanced protein thermostability from site-directed mutations that decrease the entropy of unfolding. Proc Natl Acad Sci USA. 84:6663-6667.

45. Matthews B.W. 1987 Genetic and structural analysis of the protein stability problem. Biochemistry 26:6885-6888.

46. Alber Т., Bell J.A., Sun D.P., Nicholson H., Wozniak J.A., Cook S., Matthews B.W. 1988 Replacements of Pro86 in phage T4 lysozyme extend an alpha-helix but do not alter protein stability. Science 239:631-635.

47. Matsumura M., Signor G., Matthews B.W. 1989 Substantial increase of protein stability by multiple disulphide bonds. Nature 342:291-293.

48. Matthews B.W. 1993 Structural and genetic analysis of protein stability. Annu1. RevBiochem 62:139-160.

49. Matthews B.W. 1995 Studies on protein stability with T4 lysozyme. Adv1. Protein Chem 46:249-278

50. Shoichet B.K., Baase W.A., Kuroki R., Matthews B.W. 1995 A relationship between protein stability and protein function. Proc Natl Acad Sci USA 92:452-456.

51. Dao-pin S., Alber Т., Baase W.A., Wozniak J.A., Matthews B.W. 1991 Structural and thermodynamic analysis of the packing of two a-helices in bacteriophage T4 lysozyme. JMol Biol 221:647-667.

52. Housset D., Kim K.S., Fuchs J., Woodward C., Wlodawer A. 1991 Crystal structure of a Y35G mutant of bovine pancreatic trypsin inhibitor. J Mol Biol 220:757-770.

53. Poteete A.R., Sun D.P., Nicholson H., Matthews B.W. 1991 Second-site revertants of an inactive T4 lysozyme mutant restore activity by restructuring the active site cleft. Biochemistry 30:1425-1432.

54. Buckle A.M., Henrick K., Fersht A.R. 1993 Crystal structural analysis of mutations in the hydrophobic cores of barnase. J Mol Biol 234:847-860.

55. Axe D.D., Foster N.W., Fersht A.R. 1996 Active barnase variants with completely random hydrophobic cores. Proc Natl Acad Sci USA. 93:55905594.

56. Gassner N.C., Baase W.A., Matthews B.W. 1996 A test of the "jigsaw puzzle" model for protein folding by multiple methionine substitutions within the core of T4 lysozyme. Proc Natl Acad Sci USA 93:12155-12158.

57. Lim W.A., Farruggio D.C., Sauer R.T. 1992 Structural and energetic consequences of disruptive mutations in a protein core. Biochemistry 31:43244333.

58. Lim W.A., Hodel A., Sauer R.T., Richards F.M. 1994 The crystal structure of a mutant protein with altered but improved hydrophobic core packing. Proc Natl Acad Sci USA 91:423-427.

59. Hellinga H.W., Wynn R., Richards F.M. 1992 The hydrophobic core of Escherichia coli thioredoxin shows a high tolerance to nonconservative single amino acid substitutions. Biochemistry 31:11203-11209.

60. Chothia C., Gerstein M. 1997 How far can sequences diverge? Nature 385:579581.

61. Eigenbrot C. and Kossiakoff A. A. 1992 Structural consequences of mutation.

62. Curr Opin Biotechnol. 3:333-337.

63. Pokkuluri P.R., Huang D.B., Raffen R., Cai X., Johnson G., Stevens P.W., Stevens F.J., Schiffer M. 1998 A domain flip as a result of a single amino-acid substitution. Structure 6:1067-1073.

64. Yang W.Z., Ко T.P., Corselli L., Johnson R.C., Yuan H.S. 1998 Conversion of a P-strand to an a-helix induced by a single-site mutation observed in the crystal structure of Fis mutant Pro26Ala. Protein Sci 7:1875-1883.

65. Axe D.D., Foster N.W., Fersht A.R. 1998 A search for single substitutions that eliminate enzymatic function in a bacterial ribonuclease. Biochemistry 37:7157-7166.

66. Simonson Т., Brunger A.T. 1992 Thermodynamics of protein-peptide interactions in the ribonuclease-S system studied by molecular dynamics and free energy calculations. Biochemistry 31:8661-8674.

67. Eisenhaber F., Bork P.1998 Sequence and structure of proteins. In: Rehm H.-J., Reed G. (eds) Biotechnology,Wiley-VCH, Weinheim, vol.5a.

68. Lee C., Levitt M. 1991 Accurate prediction of the stability and activity effects of site-directed mutagenesis on a protein core. Nature 352:448-451.

69. Van Gunsteren W.F., Mark A.E. 1992 Prediction of the activity and stability effects of site-directed mutagenesis on a protein core. J Mol Biol 227:389-395.

70. De Filippis V., Sander C., Vriend G. 1994 Predicting local structural changes that result from point mutations. Prot Eng 7:1203-1208.

71. Sunyaev S., Lathe W. Ill, Bork P. 2001 Integration of genome data and protein structures: prediction of protein folds, protein interactions and "molecular phenotypes" of single nucleotide polymorphisms. Curr Opin Struct Biol 11:125-130.

72. Hammosh A., Scott A.F., Amberger J., Valle D., McKusick V.A. 2000 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM). Human Mutat. 15:57-61.

73. Rrawczak M., Cooper D.N. 1997 The human gene mutation database. Trends Genet 13:121-122.

74. Bairoch A., Apweiler R. 1999 The SWISS-PROT protein sequence data bank and its supplement TrEMBL in 1999. Nucleic Acids Res. 27:49-54.

75. Cho K.H., Jones A. 2000 A key point mutation (V156E) affects the structure and functions of human apolipoprotein A-I .J Biol Chem 275:26821-26827.

76. Takiguchi K., Itoh K., Shimmoto M., Ozand P.T., Doi H., Sakuraba H. 2000 Structural and functional study of K453E mutant protective protein/cathepsin A causing late infantile form of galactosialidosis. J Hum1. Genet 45:200-206.

77. Di В arietta M., Ricci E., Galluzzi G., Tonali P., Mora M„ etal 2000 Different mutations in the LMNA gene cause autosomal dominant and autosomal recessive Emery-Dreifuss muscular dystrophy. Am J Hum Genet 66:14071412.

78. Powell В., Soong R., Iacopetta В., Seshadri R., Smith D.R. 2000 Prognostic significance of mutations to different structural and functional regions of the p53 gene in breast cancer. Clin Cancer Res 6:443-451.

79. Carrell R.W., Gooptu B. 1998 Conformational changes and disease serpins,prions and Alzheimer's. Curr Opin Struct Biol 8:799-809.

80. Sebastiao M.P., Saraiva M.J., Damas A.M. 1998 The crystal structure of amyloidogenic Leu55-»Pro transthyretin variant reveals a possible pathway for transthyretin polymerization into amyloid fibrils. J Biol Chem 273:2471524722.

81. Lesk A.M. 1998 Extraction of geometrically similar substructures: least-squares and Chebyshev fitting and the difference distance matrix. Proteins: Struct Funct Genet 33:320-328.

82. Holm L., Sander C. 1994 The FSSP database of structurally aligned protein fold families. Nucl Acids Res 22:3600-3609.

83. Holm L., Sander C. 1993 Protein structure comparison by alignment of distance matrices. J Mol Biol 233:123-138.

84. Morris A.L., MacArthur M.W., Hutchinson E.G., Thornton J.M. 1992 Stereochemical quality of protein structure coordinates. Proteins: Struct Funct Genet 12:345-364.

85. Laskowski R.A., MacArthur M.W., Moss D.S., Thornton J.M. 1993 PROCHECK: a program to check the stereochemical quality of protein structures. J Appl Cryst 26:283-291.

86. Kabsch, W., Sander, C. 1983 Dictionary of protein secondary structure: pattern recognition of hydrogen-bonded and geometrical features.1. Biopolymers 22:2577-2637.

87. Feder J.N., et al 1996 A novel MHC class I-Iike gene is mutated in patients with hereditary haemochromatosis. Nat Genet 13:399^409.

88. Sunyaev S.R., Eisenhaber F., Rodchenkov I.V., Eisenhaber В., Tumanyan, V.G., Kuznetsov E.N. 1999 PSIC: profile extraction from sequence alignments with position-specific counts of independent observations. Protein Eng 12:387-394.

89. Sunyaev S.R., Eisenhaber F., Argos P., Kuznetsov E.N., Tumanyan V.G. 1998 Are knowledge-based potentials derived from protein structure sets discriminative with respect to amino acid types? Proteins: Struct Fund Genet 31:225-246.

90. Brookes A.J. 1999 The essence of SNPs. Gene 234:177-186.