Uncovering allosteric pathways in caspase-1 using Markov transient analysis and multiscale community detection
Notice bibliographique
Résumé
Allosteric regulation at distant sites is central to many cellular processes. In particular, allosteric sites in proteins are major targets to increase the range and selectivity of new drugs, and there is a need for methods capable of identifying intra-molecular signalling pathways leading to allosteric effects. Here, we use an atomistic graph-theoretical approach that exploits Markov transients to extract such pathways and exemplify our results in an important allosteric protein, caspase-1. Firstly, we use Markov stability community detection to perform a multiscale analysis of the structure of caspase-1 which reveals that the active conformation has a weaker, less compartmentalised large-scale structure compared to the inactive conformation, resulting in greater intra-protein coherence and signal propagation. We also carry out a full computational point mutagenesis and identify that only a few residues are critical to such structural coherence. Secondly, we characterise explicitly the transients of random walks originating at the active site and predict the location of a known allosteric site in this protein quantifying the contribution of individual bonds to the communication pathway between the active and allosteric sites. Several of the bonds we identify have been shown experimentally to be functionally critical, but we also predict a number of as yet unidentified bonds which may contribute to the pathway. Our approach offers a computationally inexpensive method for the identification of allosteric sites and communication pathways in proteins using a fully atomistic description.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».