Origins and Evolution of the HET-s Prion-Forming Protein: Searching for Other Amyloid-Forming Solenoids
Notice bibliographique
Résumé
The HET-s prion-forming domain from the filamentous fungus Podospora anserina is gaining considerable interest since it yielded the first well-defined atomic structure of a functional amyloid fibril. This structure has been identified as a left-handed beta solenoid with a triangular hydrophobic core. To delineate the origins of the HET-s prion-forming protein and to discover other amyloid-forming proteins, we searched for all homologs of the HET-s protein in a database of protein domains and fungal genomes, using a combined application of HMM, psi-blast and pGenThreader techniques, and performed a comparative evolutionary analysis of the N-terminal alpha-helical domain and the C-terminal prion-forming domain of HET-s. By assessing the tandem evolution of both domains, we observed that the prion-forming domain is restricted to Sordariomycetes, with a marginal additional sequence homolog in Arthroderma otae as a likely case of horizontal transfer. This suggests innovation and rapid evolution of the solenoid fold in the Sordariomycetes clade. In contrast, the N-terminal domain evolves at a slower rate (in Sordariomycetes) and spans many diverse clades of fungi. We performed a full three-dimensional protein threading analysis on all identified HET-s homologs against the HET-s solenoid fold, and present detailed structural annotations for identified structural homologs to the prion-forming domain. An analysis of the physicochemical characteristics in our set of structural models indicates that the HET-s solenoid shape can be readily adopted in these homologs, but that they are all less optimized for fibril formation than the P. anserina HET-s sequence itself, due chiefly to the presence of fewer asparagine ladders and salt bridges. Our combined structural and evolutionary analysis suggests that the HET-s shape has "limited scope" for amyloidosis across the wider protein universe, compared to the 'generic' left-handed beta helix. We discuss the implications of our findings on future identification of amyloid-forming proteins sharing the solenoid fold.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».