タンパク質内の疎水性、親水性、および帯電したアミノ酸ネットワーク

単一のタンパク質の天然の3次元構造は、その成分アミノ酸の物理化学的性質によって決定されます。物理化学的特性に応じて、20種類のアミノ酸は、疎水性、親水性、充電の3つの主要なクラスにグループ化できます。多数のタンパク質のために、疎水性、親水性、および帯電した残基の加重および非加重ネットワークの解剖学的構造を研究しました。結果は、疎水性ネットワークの平均程度が、親水性および充電されたネットワークの値よりもはるかに大きな値を持っていることを示しました。親水ネットワークの平均程度は、充電されたネットワークの平均ネットワークよりもわずかに高くなっています。疎水性ネットワークのノードの平均強度は、充電されたネットワークのノードの平均強度とほぼ等しいが、親水性ネットワークの強度は疎水性および充電されたネットワークの強度よりもわずかな値を持っている。3種類のネットワークのそれぞれの平均強度は、その程度によって異なります。充電されたネットワーク内のノードの平均強度は、疎水性ネットワークおよび親水性ネットワークの平均強度よりもはるかに大きくなります。3種類のネットワークのそれぞれは、「小世界」プロパティを示しています。我々の結果は、すべてのアミノ酸ネットワークと疎水性ネットワークが品揃えのタイプであることをさらに示しています。親水性と充電されたネットワークのほとんどは品揃えのタイプですが、ノードの分離混合の特性を持っている他のものはほとんどありません。さらに、全アミノ酸ネットワークと疎水性ネットワークが階層の署名を担当しているのに対し、親水性および充電されたネットワークには階層的な署名がないことがさらに観察されました。

The native three-dimensional structure of a single protein is determined by the physicochemical nature of its constituent amino acids. The 20 different types of amino acids, depending on their physicochemical properties, can be grouped into three major classes: hydrophobic, hydrophilic, and charged. The anatomy of the weighted and unweighted networks of hydrophobic, hydrophilic, and charged residues separately for a large number of proteins were studied. Results showed that the average degree of the hydrophobic networks has a significantly larger value than that of hydrophilic and charged networks. The average degree of the hydrophilic networks is slightly higher than that of the charged networks. The average strength of the nodes of hydrophobic networks is nearly equal to that of the charged network, whereas that of hydrophilic networks has a smaller value than that of hydrophobic and charged networks. The average strength for each of the three types of networks varies with its degree. The average strength of a node in a charged network increases more sharply than that of the hydrophobic and hydrophilic networks. Each of the three types of networks exhibits the "small-world" property. Our results further indicate that the all-amino-acids networks and hydrophobic networks are of assortative type. Although most of the hydrophilic and charged networks are of the assortative type, few others have the characteristics of disassortative mixing of the nodes. We have further observed that all-amino-acids networks and hydrophobic networks bear the signature of hierarchy, whereas the hydrophilic and charged networks do not have any hierarchical signature.