Evolution of the highly networked deubiquitinating enzymes USP4, USP15, and USP11
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: USP4, USP15 and USP11 are paralogous deubiquitinating enzymes as evidenced by structural organization and sequence similarity. Based on known interactions and substrates it would appear that they have partially redundant roles in pathways vital to cell proliferation, development and innate immunity, and elevated expression of all three has been reported in various human malignancies. The nature and order of duplication events that gave rise to these extant genes has not been determined, nor has their functional redundancy been established experimentally at the organismal level. METHODS: We have employed phylogenetic and syntenic reconstruction methods to determine the chronology of the duplication events that generated the three paralogs and have performed genetic crosses to evaluate redundancy in mice. RESULTS: Our analyses indicate that USP4 and USP15 arose from whole genome duplication prior to the emergence of jawed vertebrates. Despite having lower sequence identity USP11 was generated later in vertebrate evolution by small-scale duplication of the USP4-encoding region. While USP11 was subsequently lost in many vertebrate species, all available genomes retain a functional copy of either USP4 or USP15, and through genetic crosses of mice with inactivating mutations we have confirmed that viability is contingent on a functional copy of USP4 or USP15. Loss of ubiquitin-exchange regulation, constitutive skipping of the seventh exon and neural-specific expression patterns are derived states of USP11. Post-translational modification sites differ between USP4, USP15 and USP11 throughout evolution. CONCLUSIONS: In isolation sequence alignments can generate erroneous USP gene phylogenies. Through a combination of methodologies the gene duplication events that gave rise to USP4, USP15, and USP11 have been established. Although it operates in the same molecular pathways as the other USPs, the rapid divergence of the more recently generated USP11 enzyme precludes its functional interchangeability with USP4 and USP15. Given their multiplicity of substrates the emergence (and in some cases subsequent loss) of these USP paralogs would be expected to alter the dynamics of the networks in which they are embedded.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».