Structure-Function Relationship of a Plant NCS1 Member – Homology Modeling and Mutagenesis Identified Residues Critical for Substrate Specificity of PLUTO, a Nucleobase Transporter from Arabidopsis
Notice bibliographique
Résumé
Plastidic uracil salvage is essential for plant growth and development. So far, PLUTO, the plastidic nucleobase transporter from Arabidopsis thaliana is the only known uracil importer at the inner plastidic membrane which represents the permeability barrier of this organelle. We present the first homology model of PLUTO, the sole plant NCS1 member from Arabidopsis based on the crystal structure of the benzyl hydantoin transporter MHP1 from Microbacterium liquefaciens and validated by molecular dynamics simulations. Polar side chains of residues Glu-227 and backbones of Val-145, Gly-147 and Thr-425 are proposed to form the binding site for the three PLUTO substrates uracil, adenine and guanine. Mutational analysis and competition studies identified Glu-227 as an important residue for uracil and to a lesser extent for guanine transport. A differential response in substrate transport was apparent with PLUTO double mutants E227Q G147Q and E227Q T425A, both of which most strongly affected adenine transport, and in V145A G147Q, which markedly affected guanine transport. These differences could be explained by docking studies, showing that uracil and guanine exhibit a similar binding mode whereas adenine binds deep into the catalytic pocket of PLUTO. Furthermore, competition studies confirmed these results. The present study defines the molecular determinants for PLUTO substrate binding and demonstrates key differences in structure-function relations between PLUTO and other NCS1 family members.
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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) | 0,002 | 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 ».