Identification of specificity determining residues in peptide recognition domains using an information theoretic approach applied to large-scale binding maps
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Peptide Recognition Domains (PRDs) are commonly found in signaling proteins. They mediate protein-protein interactions by recognizing and binding short motifs in their ligands. Although a great deal is known about PRDs and their interactions, prediction of PRD specificities remains largely an unsolved problem. RESULTS: We present a novel approach to identifying these Specificity Determining Residues (SDRs). Our algorithm generalizes earlier information theoretic approaches to coevolution analysis, to become applicable to this problem. It leverages the growing wealth of binding data between PRDs and large numbers of random peptides, and searches for PRD residues that exhibit strong evolutionary covariation with some positions of the statistical profiles of bound peptides. The calculations involve only information from sequences, and thus can be applied to PRDs without crystal structures. We applied the approach to PDZ, SH3 and kinase domains, and evaluated the results using both residue proximity in co-crystal structures and verified binding specificity maps from mutagenesis studies. DISCUSSION: Our predictions were found to be strongly correlated with the physical proximity of residues, demonstrating the ability of our approach to detect physical interactions of the binding partners. Some high-scoring pairs were further confirmed to affect binding specificity using previous experimental results. Combining the covariation results also allowed us to predict binding profiles with higher reliability than two other methods that do not explicitly take residue covariation into account. CONCLUSIONS: The general applicability of our approach to the three different domain families demonstrated in this paper suggests its potential in predicting binding targets and assisting the exploration of binding mechanisms.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».