Rapid evolution in conformational space: A study of loop regions in a ubiquitous GTP binding domain
Notice bibliographique
Résumé
The rapidly evolving subsets of a protein are often evident in multiple sequence alignments as poorly defined, gap-containing regions. We investigated the 3D context of these regions observed in 28 protein structures containing a GTP-binding domain assumed to be homologous to the transforming factor p21-RAS. The phylogenetic depth of this data set is such that it is possible to observe lineages sharing a common protein core that diverged early in the eukaryotic cell history. The sequence variability among these homolog proteins is directly linked to the structural variability of surface loops. We demonstrate that these regions are self-contained and thus mostly free of the evolutionary constraints imposed by the conserved core of the domain. These intraloop interactions have the property to create stem-like structures. Interestingly, these stem-like structures can be observed in loops of varying size, up to the size of small protein domains. We propose a model under which the diversity of protein topologies observed in these loops can be the product of a stochastic sampling of sequence and conformational space in a near-neutral fashion, while the proximity of the functional features of the domain core allows novel beneficial traits to be fixed. Our comparative observations, limited here to the proteins containing the RAS-like GTP-binding domain, suggest that a stochastic process of insertion/deletion analogous to "budding" of loops is a likely mechanism of structural innovation. Such a framework could be experimentally exploited to investigate the folding of increasingly complex model inserts.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».