* 遺伝子の産物としてのタンパク質： タンパク質は遺伝子によってコードされ、遺伝子は時間の経過とともに変異の影響を受けます。これらの変異は、タンパク質のアミノ酸配列を変化させ、その構造と機能に影響を与える可能性があります。
* 構造的類似性は祖先を反映しています： 密接に関連する種は、より最近の共通の祖先を共有しています。 これは、タンパク質をコードするものを含む、遺伝子に変異が蓄積する時間が少ないことを意味します。したがって、それらのタンパク質はより類似した構造を持っている可能性があります。
* 比較分析： 異なる種のタンパク質構造を比較することにより、科学者は類似点と相違点を特定できます。これらの比較は、進化的関係を明らかにし、系統樹を構築するのに役立ちます。これは、生物の進化的歴史を示す図です。
タンパク質構造を関連性のインデックスとしてどのように使用できるかの例：
* シトクロムC： このタンパク質は細胞呼吸に関与しており、広範囲の生物に見られます。 シトクロムCのアミノ酸配列は種間で異なりますが、全体の構造は非常に似ています。この類似性は、シトクロムCが生活の歴史の初期に進化し、多くの異なる系統で保存されていることを示唆しています。
* ヘモグロビン： このタンパク質は、血液中に酸素を運ぶ原因です。 ヘモグロビンの構造は哺乳類で非常に似ていますが、他の脊椎動物ではわずかに異なります。この違いは、異なる脊椎動物グループ間の進化的関係を推測するために使用できます。
制限：
* 収束進化： 同様の環境圧力により、2つの種が同様のタンパク質構造を独立して進化させることがあります。これは収束進化と呼ばれ、類似性が祖先の共有または収束進化によるものかどうかを判断することを困難にすることができます。
* 進化率： 異なるタンパク質が異なる速度で進化します。一部のタンパク質は他のタンパク質よりも保存されています。つまり、時間とともに非常にゆっくりと変化します。これにより、非常に遠い関連の種のタンパク質構造を比較することが難しくなります。
結論として、制限はありますが、タンパク質構造分析は進化的関係を理解するための強力なツールです。 タンパク質構造が2つの種の間にあるほど類似しているほど、より密接に関連している可能性があります。
