G Protein Activation without a GEF in the Plant Kingdom
Notice bibliographique
Résumé
Animal heterotrimeric G proteins are activated by guanine nucleotide exchange factors (GEF), typically seven transmembrane receptors that trigger GDP release and subsequent GTP binding. In contrast, the Arabidopsis thaliana G protein (AtGPA1) rapidly activates itself without a GEF and is instead regulated by a seven transmembrane Regulator of G protein Signaling (7TM-RGS) protein that promotes GTP hydrolysis to reset the inactive (GDP-bound) state. It is not known if this unusual activation is a major and constraining part of the evolutionary history of G signaling in eukaryotes. In particular, it is not known if this is an ancestral form or if this mechanism is maintained, and therefore constrained, within the plant kingdom. To determine if this mode of signal regulation is conserved throughout the plant kingdom, we analyzed available plant genomes for G protein signaling components, and we purified individually the plant components encoded in an informative set of plant genomes in order to determine their activation properties in vitro. While the subunits of the heterotrimeric G protein complex are encoded in vascular plant genomes, the 7TM-RGS genes were lost in all investigated grasses. Despite the absence of a Gα-inactivating protein in grasses, all vascular plant Gα proteins examined rapidly released GDP without a receptor and slowly hydrolyzed GTP, indicating that these Gα are self-activating. We showed further that a single amino acid substitution found naturally in grass Gα proteins reduced the Gα-RGS interaction, and this amino acid substitution occurred before the loss of the RGS gene in the grass lineage. Like grasses, non-vascular plants also appear to lack RGS proteins. However, unlike grasses, one representative non-vascular plant Gα showed rapid GTP hydrolysis, likely compensating for the loss of the RGS gene. Our findings, the loss of a regulatory gene and the retention of the "self-activating" trait, indicate the existence of divergent Gα regulatory mechanisms in the plant kingdom. In the grasses, purifying selection on the regulatory gene was lost after the physical decoupling of the RGS protein and its cognate Gα partner. More broadly these findings show extreme divergence in Gα activation and regulation that played a critical role in the evolution of G protein signaling pathways.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
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 ».