Evolution of Cytochrome c Oxidase in Hypoxia Tolerant Sculpins (Cottidae, Actinopterygii)
Notice bibliographique
Résumé
Vertebrate hypoxia tolerance can emerge from modifications to the oxygen (O2) transport cascade, but whether there is adaptive variation to O2 binding at the terminus of this cascade, mitochondrial cytochrome c oxidase (COX), is not known. In order to address the hypothesis that hypoxia tolerance is associated with enhanced O2 binding by mitochondria we undertook a comparative analysis of COX O2 kinetics across species of intertidal sculpins (Cottidae, Actinopterygii) that vary in hypoxia tolerance. Our analysis revealed a significant relationship between hypoxia tolerance (critical O2 tension of O2 consumption rate; Pcrit), mitochondrial O2 binding affinity (O2 tension at which mitochondrial respiration was half maximal; P50), and COX O2-binding affinity (apparent Michaelis-Menten constant for O2 binding to COX; Km,app O2). The more hypoxia tolerant species had both a lower mitochondrial P50 and lower COX Km,app O2, facilitating the maintenance of mitochondrial function to a lower O2 tension than in hypoxia intolerant species. Additionally, hypoxia tolerant species had a lower overall COX Vmax but higher mitochondrial COX respiration rate when expressed relative to maximal electron transport system respiration rate. In silico analyses of the COX3 subunit postulated as the entry point for O2 into the COX protein catalytic core, points to variation in COX3 protein stability (estimated as free energy of unfolding) contributing to the variation in COX Km,app O2. We propose that interactions between COX3 and cardiolipin at four amino acid positions along the same alpha-helix forming the COX3 v-cleft represent likely determinants of interspecific differences in COX Km,app O2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».