Protein evolution on a human signaling network
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The architectural structure of cellular networks provides a framework for innovations as well as constraints for protein evolution. This issue has previously been studied extensively by analyzing protein interaction networks. However, it is unclear how signaling networks influence and constrain protein evolution and conversely, how protein evolution modifies and shapes the functional consequences of signaling networks. In this study, we constructed a human signaling network containing more than 1,600 nodes and 5,000 links through manual curation of signaling pathways, and analyzed the dN/dS values of human-mouse orthologues on the network. RESULTS: We revealed that the protein dN/dS value decreases along the signal information flow from the extracellular space to nucleus. In the network, neighbor proteins tend to have similar dN/dS ratios, indicating neighbor proteins have similar evolutionary rates: co-fast or co-slow. However, different types of relationships (activating, inhibitory and neutral) between proteins have different effects on protein evolutionary rates, i.e., physically interacting protein pairs have the closest evolutionary rates. Furthermore, for directed shortest paths, the more distant two proteins are, the less chance they share similar evolutionary rates. However, such behavior was not observed for neutral shortest paths. Fast evolving signaling proteins have two modes of evolution: immunological proteins evolve more independently, while apoptotic proteins tend to form network components with other signaling proteins and share more similar evolutionary rates, possibly enhancing rapid information exchange between apoptotic and other signaling pathways. CONCLUSION: Major network constraints on protein evolution in protein interaction networks previously described have been found for signaling networks. We further uncovered how network characteristics affect the evolutionary and co-evolutionary behavior of proteins and how protein evolution can modify the existing functionalities of signaling networks. These new insights provide some general principles for understanding protein evolution in the context of signaling networks.
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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 | 0,000 |
| 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 ».