Tailoring the Specificity of a Plant Cystatin toward Herbivorous Insect Digestive Cysteine Proteases by Single Mutations at Positively Selected Amino Acid Sites
Notice bibliographique
Résumé
Plant cystatins, similar to other defense proteins, include hypervariable, positively selected amino acid sites presumably impacting their biological activity. Using 29 single mutants of the eighth domain of tomato (Solanum lycopersicum) multicystatin, SlCYS8, we assessed here the potential of site-directed mutagenesis at positively selected amino acid sites to generate cystatin variants with improved inhibitory potency and specificity toward herbivorous insect digestive cysteine (Cys) proteases. Compared to SlCYS8, several mutants (22 out of 29) exhibited either improved or lowered potency against different model Cys proteases, strongly suggesting the potential of positively selected amino acids as target sites to modulate the inhibitory specificity of the cystatin toward Cys proteases of agronomic significance. Accordingly, mutations at positively selected sites strongly influenced the inhibitory potency of SlCYS8 against digestive Cys proteases of the insect herbivore Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata). In particular, several variants exhibited improved potency against both cystatin-sensitive and cystatin-insensitive digestive Cys proteases of this insect. Of these, some variants also showed weaker activity against leaf Cys proteases of the host plant (potato [Solanum tuberosum]) and against a major digestive Cys protease of the two-spotted stinkbug Perillus bioculatus, an insect predator of Colorado potato beetle showing potential for biological control. Overall, these observations suggest the usefulness of site-directed mutagenesis at positively selected amino acid sites for the engineering of recombinant cystatins with both improved inhibitory potency toward the digestive proteases of target herbivores and weaker potency against nontarget Cys proteases in the host plant or the environment.
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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 | 0,000 |
| 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 ».