Circular permutation in proteins
ગોળાકાર ક્રમચય એ પ્રોટીન વચ્ચેનો સંબંધ છે જેમાં પ્રોટીન તેમના પેપ્ટાઇડ ક્રમમાં એમિનો એસિડનો બદલાયેલો ક્રમ ધરાવે છે. પરિણામ એ વિવિધ જોડાણ સાથે પ્રોટીન માળખું છે, પરંતુ એકંદરે સમાન ત્રિ-પરિમાણીય (3D) આકાર છે. 1979માં, ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનની પ્રથમ જોડી-કોન્કેનાવાલિન એ અને લેક્ટિન-શોધવામાં આવી હતી; આવા 2000થી વધુ પ્રોટીન હવે જાણીતા છે. વર્તુળાકાર ક્રમચય ઉત્ક્રાંતિ ઘટનાઓ, અનુવાદ પછીના ફેરફારો અથવા કૃત્રિમ રીતે એન્જિનિયર્ડ પરિવર્તનના પરિણામે થઈ શકે છે. ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનની ઉત્ક્રાંતિને સમજાવવા માટે પ્રસ્તાવિત બે મુખ્ય નમૂનાઓ ડુપ્લિકેશન અને ફિશન અને ફ્યુઝન દ્વારા ક્રમચય છે. ડુપ્લિકેશન દ્વારા ક્રમચય ત્યારે થાય છે જ્યારે જનીન પ્રોટીનના બિનજરૂરી વિભાગોને દૂર કરવામાં આવે તે પહેલાં, ટેન્ડમ પુનરાવર્તન રચવા માટે ડુપ્લિકેશનમાંથી પસાર થાય છે; આ સંબંધ સેપોસિન અને સ્વેપોસિન વચ્ચે જોવા મળે છે. વિખંડન અને ફ્યુઝન ત્યારે થાય છે જ્યારે આંશિક પ્રોટીન એક પોલિપેપ્ટાઇડ બનાવવા માટે ફ્યુઝ થાય છે, જેમ કે નિકોટિનમાઇડ ન્યુક્લિયોટાઇડ ટ્રાન્સહાઇડ્રોજેનેસિસમાં. ગોળાકાર ક્રમચયો નિયમિતપણે પ્રયોગશાળામાં તેમની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અથવા થર્મોસ્ટેબિલિટીમાં સુધારો કરવા અથવા મૂળ પ્રોટીનના ગુણધર્મોની તપાસ કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે. અનુક્રમ સંરેખણ અને માળખાકીય સંરેખણ માટેના પરંપરાગત અલ્ગોરિધમ્સ પ્રોટીન વચ્ચેના ગોળાકાર ક્રમચયોને શોધી શકતા નથી. નવા બિન-રેખીય અભિગમો વિકસાવવામાં આવ્યા છે જે આને દૂર કરે છે અને ટોપોલોજી-સ્વતંત્ર સમાનતાઓ શોધી શકે છે. 1979માં, બ્રુસ કનિંગહામ અને તેમના સાથીઓએ પ્રકૃતિમાં ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનનો પ્રથમ દાખલો શોધ્યો હતો. લેક્ટિન પ્રોટીન ફેવિનનો પેપ્ટાઇડ ક્રમ નક્કી કર્યા પછી, તેઓએ જાણીતા પ્રોટીન-કોનકાનાવેલિન એ સાથે તેની સમાનતા જોઇ-સિવાય કે છેડા ગોળાકાર રીતે ક્રમબદ્ધ હતા. પછીના સંશોધનોએ જોડી વચ્ચેના ગોળાકાર ક્રમચયોની પુષ્ટિ કરી અને દર્શાવ્યું કે કોન્કેનાવાલિન એ ક્લેવેજ અને અસામાન્ય પ્રોટીન બંધન દ્વારા અનુવાદ પછી ક્રમચયિત છે. કુદરતી ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનની શોધ પછી, સંશોધકોએ આ પ્રક્રિયાનું અનુકરણ કરવાની રીત શોધી. 1983માં, ડેવિડ ગોલ્ડનબર્ગ અને થોમસ ક્રેઇટન ચક્રીય પ્રોટીન બનાવવા માટે ટર્મિનિયાને રાસાયણિક રીતે જોડતા પ્રોટીનનું ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ સંસ્કરણ બનાવવામાં સક્ષમ હતા, ત્યારબાદ ટ્રિપ્સિનનો ઉપયોગ કરીને અન્યત્ર નવી ટર્મિન રજૂ કરી હતી. 1989માં, કેરોલિન લુગર અને તેમના સાથીઓએ ડીએનએને કાળજીપૂર્વક વિભાજીત કરીને અને જોડતા ગોળાકાર ક્રમચયો બનાવવા માટે આનુવંશિક પદ્ધતિ રજૂ કરી. આ પદ્ધતિએ મનસ્વી સ્થળો પર ક્રમચયોને રજૂ કરવાની મંજૂરી આપી. અનુવાદ પછીના ગોળાકાર ક્રમચયોની પ્રારંભિક શોધ અને ગોળાકાર ક્રમચયો વિકસાવવા માટે સંભવિત આનુવંશિક પદ્ધતિના સૂચન છતાં, 1995 સુધી જનીનોની પ્રથમ ગોળાકાર ક્રમચયો જોડીની શોધ થઈ ન હતી. સેપોસિન એ પ્રોટીનનો એક વર્ગ છે જે સ્ફિંગોલિપિડ કેટાબોલિઝમ અને મનુષ્યમાં લિપિડની એન્ટિજેન પ્રસ્તુતિમાં સામેલ છે. ક્રિસ પોન્ટિંગ અને રોબર્ટ રસેલે પ્લાન્ટ એસ્પાર્ટિક પ્રોટીનેઝમાં દાખલ કરવામાં આવેલા સેપોસિનના ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ સંસ્કરણની ઓળખ કરી હતી, જેને તેઓ સ્વોપોસિન ઉપનામ આપતા હતા. સપોસિન અને સ્વેપોસિન ગોળાકાર ક્રમચય દ્વારા સંબંધિત બે કુદરતી જનીનોનો પ્રથમ જાણીતો કેસ હતો. ગોળાકાર ક્રમચય દ્વારા સંબંધિત પ્રોટીન જોડીઓના સેંકડો ઉદાહરણો પછીથી પ્રકૃતિમાં શોધાયા હતા અથવા પ્રયોગશાળામાં ઉત્પન્ન થયા હતા. ફેબ્રુઆરી 2012 સુધીમાં, પરિપત્ર ક્રમચય ડેટાબેઝમાં જાણીતા માળખાઓ સાથે 2,238 ગોળાકાર ક્રમચયિત પ્રોટીન જોડીઓ છે, અને ઘણા વધુ માળખા વિના જાણીતા છે. સાયબેઝ ડેટાબેઝ એવા પ્રોટીન એકત્રિત કરે છે જે ચક્રીય હોય છે, જેમાંથી કેટલાક ચક્રીય જંગલી પ્રકારના પ્રોટીનના ક્રમબદ્ધ પ્રકારો છે. SISYPHUS એ એક ડેટાબેઝ છે જેમાં બિન-તુચ્છ સંબંધો સાથે પ્રોટીનના હાથથી ક્યુરેટેડ મેન્યુઅલ સંરેખણનો સંગ્રહ છે, જેમાંથી કેટલાકમાં ગોળાકાર ક્રમચયો છે. બે મુખ્ય નમૂનાઓ છે જેનો ઉપયોગ હાલમાં ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનની ઉત્ક્રાંતિને સમજાવવા માટે કરવામાં આવી રહ્યો છેઃ ડુપ્લિકેશન અને ફિશન અને ફ્યુઝન દ્વારા ક્રમચય. બે મોડેલો પાસે તેમને ટેકો આપતા આકર્ષક ઉદાહરણો છે, પરંતુ ઉત્ક્રાંતિમાં દરેક મોડેલનું સંબંધિત યોગદાન હજુ પણ ચર્ચા હેઠળ છે. અન્ય, ઓછી સામાન્ય, પદ્ધતિઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે, જેમ કે "કટ એન્ડ પેસ્ટ" અથવા "એક્સોન શફલિંગ". ડુપ્લિકેશન દ્વારા ક્રમચય વર્તુળાકાર ક્રમચયના ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રસ્તાવિત સૌથી પહેલું મોડેલ ડુપ્લિકેશન મિકેનિઝમ દ્વારા ક્રમચય છે. આ મોડેલમાં, અગ્રદૂત જનીન પ્રથમ મોટી ટેન્ડમ પુનરાવર્તન રચવા માટે ડુપ્લિકેશન અને ફ્યુઝનમાંથી પસાર થાય છે. આગળ, પ્રોટીનના બિનજરૂરી વિભાગોને દૂર કરીને, ડુપ્લિકેટ જનીનમાં અનુરૂપ સ્થળોએ સ્ટાર્ટ એન્ડ સ્ટોપ કોડોન્સ રજૂ કરવામાં આવે છે. ડુપ્લિકેશન મિકેનિઝમ દ્વારા ક્રમચયની એક આશ્ચર્યજનક આગાહી એ છે કે મધ્યવર્તી ક્રમચયો થઈ શકે છે. દાખલા તરીકે, પ્રોટીનનું ડુપ્લિકેટ વર્ઝન હજુ પણ કાર્યરત હોવું જોઈએ, કારણ કે અન્યથા ઉત્ક્રાંતિ ઝડપથી આવા પ્રોટીન સામે પસંદગી કરશે. તેવી જ રીતે, આંશિક રીતે ડુપ્લિકેટ મધ્યવર્તી જ્યાં માત્ર એક જ ટર્મિનસ કાપવામાં આવ્યું હતું તે કાર્યરત હોવું જોઈએ. આવા મધ્યસ્થીઓનું ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ જેવા પ્રોટીન પરિવારોમાં વ્યાપકપણે દસ્તાવેજીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. સેપોસિન અને સ્વેપોસિન ડુપ્લિકેશન દ્વારા ક્રમચય માટેનું ઉદાહરણ સેપોસિન અને સ્વેપોસિન વચ્ચેનો સંબંધ છે. સેપોસિન અત્યંત સંરક્ષિત ગ્લાયકોપ્રોટીન છે, જે આશરે 80 એમિનો એસિડ અવશેષો લાંબા હોય છે અને ચાર આલ્ફા હેલિકલ માળખું બનાવે છે. તેઓ સિસ્ટીન અવશેષો અને ગ્લાયકોસિલેશન સાઇટ્સની લગભગ સમાન પ્લેસમેન્ટ ધરાવે છે. સી. ડી. એન. એ. ક્રમ કે જે સેપોસિન માટે કોડ કરે છે તેને પ્રોસાપોસિન કહેવામાં આવે છે. તે ચાર ક્લેવેજ ઉત્પાદનો માટે અગ્રદૂત છે, સેપોસિન એ, બી, સી અને ડી. ચાર સેપોસિન ડોમેન્સ મોટે ભાગે પૂર્વજોના જનીનની બે ટેન્ડમ ડુપ્લિકેશનમાંથી ઉદ્ભવ્યા છે. આ પુનરાવર્તન પ્લાન્ટ-સ્પેસિફિક ઇન્સર્ટ (પીએસઆઈ) સાથેના સંબંધની ઉત્ક્રાંતિ માટેની પદ્ધતિ સૂચવે છે. પી. એસ. આઈ. એ એક એવું ક્ષેત્ર છે જે સંપૂર્ણપણે છોડમાં જોવા મળે છે, જેમાં આશરે 100 અવશેષો હોય છે અને તે છોડના એસ્પાર્ટિક પ્રોટીએઝમાં જોવા મળે છે. તે સેપોસિન જેવા પ્રોટીન પરિવાર (એસ. એ. પી. એલ. આઈ. પી.) સાથે સંબંધિત છે અને એન-અને સી-ટર્મિનિને "અદલાબદલી" કરે છે, જેમ કે સેપોસિનની સરખામણીમાં હેલિસીસનો ક્રમ <આઇ. ડી. 1>-2 છે, આમ "સ્વેપોસિન" નામ તરફ દોરી જાય છે. વિખંડન અને ફ્યુઝન વર્તુળાકાર ક્રમચયોની ઉત્ક્રાંતિ માટેનું બીજું મોડેલ વિખંડન અને ફ્યુઝન મોડેલ છે. આ પ્રક્રિયા બે આંશિક પ્રોટીનથી શરૂ થાય છે. આ બે સ્વતંત્ર પોલિપેપ્ટાઇડ્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકે છે (જેમ કે હેટેરોડાઇમરના બે ભાગો), અથવા મૂળરૂપે એક જ પ્રોટીનનો અડધો ભાગ હોઈ શકે છે જે બે પોલિપેપ્ટાઇડ્સ બનવા માટે વિખંડન ઘટનામાંથી પસાર થયું હતું. બે પ્રોટીન પછીથી એક પોલિપેપ્ટાઇડ બનાવવા માટે એક સાથે ભળી શકે છે. કયા પ્રોટીન પહેલા આવે છે તે ધ્યાનમાં લીધા વિના, આ ફ્યુઝન પ્રોટીન સમાન કાર્ય બતાવી શકે છે. આમ, જો બે પ્રોટીન વચ્ચેનું ફ્યુઝન ઉત્ક્રાંતિમાં બે વાર થાય (એક જ પ્રજાતિની અંદર પેરાલોગ્સ વચ્ચે અથવા વિવિધ પ્રજાતિઓમાં ઓર્થોલોગ્સ વચ્ચે) પરંતુ અલગ ક્રમમાં, પરિણામી ફ્યુઝન પ્રોટીન ગોળાકાર ક્રમચય દ્વારા સંબંધિત હશે. વિખંડન અને ફ્યુઝન મિકેનિઝમ દ્વારા વિકસિત થયેલા ચોક્કસ પ્રોટીન માટેના પુરાવા સંબંધિત પ્રજાતિઓમાં સ્વતંત્ર પોલિપેપ્ટાઇડ્સ તરીકે ક્રમચયના અર્ધભાગનું નિરીક્ષણ કરીને અથવા પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવીને પ્રદાન કરી શકાય છે કે બે અર્ધભાગ અલગ પોલિપેપ્ટાઇડ્સ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. ટ્રાન્સહાઇડ્રોજેનેસિસ નિકોટિનમાઇડ ન્યુક્લિયોટાઇડ ટ્રાન્સહાઇડ્રોજેનેસિસમાં વિખંડન અને ફ્યુઝન મિકેનિઝમનું ઉદાહરણ મળી શકે છે. આ પટલથી બંધાયેલા ઉત્સેચકો છે જે ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટોન ટ્રાન્સલોકેશન સાથે જોડાયેલી પ્રતિક્રિયામાં NAD (H) અને NADP (H) વચ્ચે હાઇડ્રાઇડ આયનના સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. તેઓ ત્રણ મુખ્ય કાર્યાત્મક એકમો (I, II અને III) ધરાવે છે જે બેક્ટેરિયા, પ્રોટોઝોઆ અને ઉચ્ચ યુકેરીયોટ્સમાં વિવિધ વ્યવસ્થામાં મળી શકે છે. ફિલોજેનેટિક વિશ્લેષણ સૂચવે છે કે ક્ષેત્ર વ્યવસ્થાના ત્રણ જૂથો સ્વતંત્ર રીતે હસ્તગત કરવામાં આવ્યા હતા અને જોડવામાં આવ્યા હતા. અન્ય પ્રક્રિયાઓ કે જે વર્તુળાકાર ક્રમચયો તરફ દોરી શકે છે અનુવાદ પછીના ફેરફાર ઉપર ઉલ્લેખિત બે ઉત્ક્રાંતિના નમૂનાઓ એવી રીતોને વર્ણવે છે કે જેમાં જનીનો ગોળાકાર રીતે ક્રમચયો થઈ શકે છે, પરિણામે અનુલેખન પછી ગોળાકાર રીતે ક્રમચયો એમ. આર. એન. એ. બને છે. અંતર્ગત જનીનને ક્રમબદ્ધ કર્યા વિના, અનુવાદ પછીના ફેરફાર દ્વારા પ્રોટીનને ગોળાકાર રીતે ક્રમબદ્ધ પણ કરી શકાય છે. વર્તુળાકાર ક્રમચયો ઓટોકેટાલિસિસ દ્વારા સ્વયંસ્ફુરિત રીતે થઈ શકે છે, જેમ કે કોનકેનાવાલિન A. વૈકલ્પિક રીતે, ક્રમચયોને પ્રતિબંધ ઉત્સેચકો અને અસ્થિબંધનની જરૂર પડી શકે છે. પ્રોટીન ઇજનેરીમાં ભૂમિકા ઘણા પ્રોટીનના અંત 3D જગ્યામાં એકબીજાની નજીક સ્થિત હોય છે. આ કારણે, પ્રોટીનના ગોળાકાર ક્રમચયોની રચના કરવી ઘણીવાર શક્ય બને છે. આજે, પ્રમાણભૂત આનુવંશિક તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગશાળામાં નિયમિત રીતે ગોળાકાર ક્રમચયો પેદા થાય છે. કેટલાક ક્રમચય સ્થળો પ્રોટીનને યોગ્ય રીતે ફોલ્ડ થતા અટકાવે છે, તેમ છતાં ઘણા ક્રમચયકો મૂળ પ્રોટીનની લગભગ સમાન રચના અને કાર્ય સાથે બનાવવામાં આવ્યા છે. પ્રોટીનનું ગોળાકાર ક્રમપરિવર્તન બનાવવા માટેની પ્રેરણા અલગ અલગ હોઈ શકે છે. વૈજ્ઞાનિકો પ્રોટીનના કેટલાક ગુણધર્મોમાં સુધારો કરવા માંગે છે, જેમ કેઃ પ્રોટીઓલિટિક સંવેદનશીલતા ઘટાડવી. પ્રોટીન જે દરે તૂટી જાય છે તે કોષોમાં તેમની પ્રવૃત્તિ પર મોટી અસર કરી શકે છે. ટર્મીની ઘણીવાર પ્રોટીએઝ માટે સુલભ હોવાથી, ઓછા સુલભ ટર્મીની સાથે ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીનની રચના કોષમાં તે પ્રોટીનનું આયુષ્ય વધારી શકે છે. ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરો. પ્રોટીનનું વર્તુળાકાર ક્રમચય કેટલીકવાર તે દરમાં વધારો કરી શકે છે જેના પર તે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, જે વધુ કાર્યક્ષમ પ્રોટીન તરફ દોરી જાય છે. સબસ્ટ્રેટ અથવા લિગાન્ડ બંધનને બદલો. પ્રોટીનને ગોળાકાર રીતે ક્રમબદ્ધ કરવાથી સબસ્ટ્રેટ બંધનની ખોટ થઈ શકે છે, પરંતુ ક્યારેક ક્યારેક નવી લિગાન્ડ બંધન પ્રવૃત્તિ અથવા સબસ્ટ્રેટની વિશિષ્ટતામાં ફેરફાર તરફ દોરી શકે છે. થર્મોસ્ટેબિલિટીમાં સુધારો કરો. પ્રોટીનને તાપમાન અને પરિસ્થિતિઓની વિશાળ શ્રેણીમાં સક્રિય કરવાથી તેમની ઉપયોગિતામાં સુધારો થઈ શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, વૈજ્ઞાનિકોને મૂળ પ્રોટીનના ગુણધર્મોમાં રસ હોઈ શકે છે, જેમ કેઃ ગડી ક્રમ. અત્યંત ઝડપી સમયના પ્રમાણને કારણે પ્રોટીનના વિવિધ ભાગો કયા ક્રમમાં ફોલ્ડ થાય છે તે નક્કી કરવું પડકારજનક છે. પ્રોટીનની ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ આવૃત્તિઓ ઘણીવાર અલગ ક્રમમાં ફોલ્ડ થાય છે, જે મૂળ પ્રોટીનના ફોલ્ડિંગ વિશે માહિતી પૂરી પાડે છે. આવશ્યક માળખાકીય ઘટકો. કૃત્રિમ ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીન પ્રોટીનના ભાગોને પસંદગીયુક્ત રીતે કાઢી નાખવાની મંજૂરી આપી શકે છે. આ કઈ માળખાકીય તત્વો આવશ્યક છે કે નહીં તેની સમજ આપે છે. ચતુર્ભુજ માળખામાં ફેરફાર કરો. ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ પ્રોટીન જંગલી પ્રકારના પ્રોટીન કરતાં અલગ ચતુર્થાંશ માળખું લે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અન્ય પ્રોટીન માટે નિવેશ સ્થળો શોધો. એક પ્રોટીનને બીજા પ્રોટીનમાં ડોમેન તરીકે દાખલ કરવું ઉપયોગી થઈ શકે છે. દાખલા તરીકે, ગ્રીન ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન (જી. એફ. પી.) માં કેલ્મોડ્યુલિન દાખલ કરવાથી સંશોધકોને સ્પ્લિટ-જી. એફ. પી. ના ફ્લોરોસન્સ દ્વારા કેલ્મોડ્યુલિનની પ્રવૃત્તિને માપવાની મંજૂરી મળી. જી. એફ. પી. ના પ્રદેશો કે જે ગોળાકાર ક્રમચયની રજૂઆતને સહન કરે છે તે બંને પ્રોટીનનું કાર્ય જાળવી રાખીને અન્ય પ્રોટીનનો ઉમેરો સ્વીકારવાની શક્યતા વધારે છે. નવીન બાયોકેટાલિસ્ટ્સ અને બાયોસેન્સરની રચના. ગોળાકાર ક્રમચયોની રજૂઆતનો ઉપયોગ ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે અથવા પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ અણુઓની હાજરી શોધવા માટે પ્રોટીનની રચના કરવા માટે થઈ શકે છે. દાખલા તરીકે, ઉપર વર્ણવેલ GFP-કેલ્મોડ્યુલિન ફ્યુઝનનો ઉપયોગ નમૂનામાં કેલ્શિયમ આયનોના સ્તરને શોધવા માટે થઈ શકે છે. એલ્ગોરિધમિક ડિટેક્શન ઘણા અનુક્રમ સંરેખણ અને પ્રોટીન સ્ટ્રક્ચર સંરેખણ એલ્ગોરિધમ્સ રેખીય ડેટા રજૂઆતો ધારીને વિકસાવવામાં આવ્યા છે અને જેમ કે પ્રોટીન વચ્ચેના ગોળાકાર ક્રમચયોને શોધવામાં સક્ષમ નથી. વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓના બે ઉદાહરણો જેમાં ગોળાકાર ક્રમચય દ્વારા સંબંધિત પ્રોટીનને યોગ્ય રીતે સંરેખિત કરવામાં સમસ્યા હોય છે તે ગતિશીલ પ્રોગ્રામિંગ અને ઘણા છુપાયેલા માર્કોવ મોડેલ છે. આના વિકલ્પ તરીકે, સંખ્યાબંધ અલ્ગોરિધમ્સ બિન-રેખીય અભિગમોની ટોચ પર બાંધવામાં આવે છે અને ટોપોલોજી-સ્વતંત્ર સમાનતાઓ શોધી શકે છે, અથવા ગતિશીલ પ્રોગ્રામિંગની મર્યાદાઓને અવગણવા માટે તેમને મંજૂરી આપતા ફેરફારોનો ઉપયોગ કરી શકે છે. નીચેનું કોષ્ટક આવી પદ્ધતિઓનો સંગ્રહ છે. અલ્ગોરિધમ્સને જરૂરી ઇનપુટના પ્રકાર અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ક્રમ-આધારિત અલ્ગોરિધમ્સને સંરેખણ બનાવવા માટે માત્ર બે પ્રોટીનના ક્રમની જરૂર પડે છે. અનુક્રમ પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે ઝડપી હોય છે અને પ્રોટીનની ગોળાકાર ક્રમબદ્ધ જોડી માટે સંપૂર્ણ જીનોમ શોધવા માટે યોગ્ય હોય છે. માળખા આધારિત પદ્ધતિઓમાં બંને પ્રોટીનની 3D રચનાઓને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર પડે છે. તેઓ ઘણીવાર ક્રમ-આધારિત પદ્ધતિઓ કરતાં ધીમી હોય છે, પરંતુ ઓછા ક્રમની સમાનતા સાથે દૂરથી સંબંધિત પ્રોટીન વચ્ચે ગોળાકાર ક્રમચયો શોધવા માટે સક્ષમ હોય છે. કેટલીક માળખાકીય પદ્ધતિઓ ટોપોલોજીથી સ્વતંત્ર છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ ગોળાકાર ક્રમચય કરતાં વધુ જટિલ પુનઃગોઠવણીઓ પણ શોધી શકે છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન ડેવિડ ગુડ્સેલ (એપ્રિલ 2010) કોનકેનવલિન એ અને સર્ક્યુલર પર્મ્યુટેશન પ્રોટીન ડેટા બેંક (પી. ડી. બી.) મહિનાનું મોલેક્યુલ બાહ્ય કડીઓ પ્રોટીન પર્મ્યુટેશન