The Impact of Nitric Oxide Toxicity on the Evolution of the Glutathione Transferase Superfamily
Notice bibliographique
Résumé
Glutathione transferases (GSTs) are protection enzymes capable of conjugating glutathione (GSH) to toxic compounds. During evolution an important catalytic cysteine residue involved in GSH activation was replaced by serine or, more recently, by tyrosine. The utility of these replacements represents an enigma because they yield no improvements in the affinity toward GSH or in its reactivity. Here we show that these changes better protect the cell from nitric oxide (NO) insults. In fact the dinitrosyl·diglutathionyl·iron complex (DNDGIC), which is formed spontaneously when NO enters the cell, is highly toxic when free in solution but completely harmless when bound to GSTs. By examining 42 different GSTs we discovered that only the more recently evolved Tyr-based GSTs display enough affinity for DNDGIC ( K D < 10 −9 m) to sequester the complex efficiently. Ser-based GSTs and Cys-based GSTs show affinities 10 2 –10 4 times lower, not sufficient for this purpose. The NO sensitivity of bacteria that express only Cys-based GSTs could be related to the low or null affinity of their GSTs for DNDGIC. GSTs with the highest affinity (Tyr-based GSTs) are also over-represented in the perinuclear region of mammalian cells, possibly for nucleus protection. On the basis of these results we propose that GST evolution in higher organisms could be linked to the defense against NO. Background: Why do ancestral GSTs utilize cysteine/serine as catalytic residues, whereas more recently evolved GSTs utilize tyrosine? Results: Only the more recently evolved GSTs display enough affinity to bind and make harmless the toxic DNDGIC (a natural NO carrier). Conclusion: GST evolution could be linked to the defense against NO. Significance: This represents a further piece in the puzzle of evolutive adaptation to NO toxicity.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».