Encoding Asymmetry of the N-Glycosylation Motif Facilitates Glycoprotein Evolution
Notice bibliographique
Résumé
Protein N-glycosylation is found in all domains of life and has a conserved role in glycoprotein folding and stability. In animals, glycoproteins transit through the Golgi where the N-glycans are trimmed and rebuilt with sequences that bind lectins, an innovation that greatly increases structural diversity and redundancy of glycoprotein-lectin interaction at the cell surface. Here we ask whether the natural tension between increasing diversity (glycan-protein interactions) and site multiplicity (backup and status quo) might be revealed by a phylogenic examination of glycoproteins and NXS/T(X ≠ P) N-glycosylation sites. Site loss is more likely by mutation at Asn encoded by two adenosine (A)-rich codons, while site gain is more probable by generating Ser or Thr downstream of an existing Asn. Thus mutations produce sites at novel positions more frequently than the reversal of recently lost sites, and therefore more paths though sequence space are made available to natural selection. An intra-species comparison of secretory and cytosolic proteins revealed a departure from equilibrium in sequences one-mutation-away from NXS/T and in (A) content, indicating strong selective pressures and exploration of N-glycosylation positions during vertebrate evolution. Furthermore, secretory proteins have evolved at rates proportional to N-glycosylation site number, indicating adaptive interactions between the N-glycans and underlying protein. Given the topology of the genetic code, mutation of (A) is more often nonsynonomous, and Lys, another target of many PTMs, is also encoded by two (A)-rich codons. An examination of acetyl-Lys sites in proteins indicated similar evolutionary dynamics, consistent with asymmetry of the target and recognition portions of modified sites. Our results suggest that encoding asymmetry is an ancient mechanism of evolvability that increases diversity and experimentation with PTM site positions. Strong selective pressures on PTMs may have contributed to the A+T → G+C shift in genome-wide nucleotide composition during metazoan radiation.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».