Nature of Long-Range Evolutionary Constraint in Enzymes: Insights from Comparison to Pseudoenzymes with Similar Structures
Notice bibliographique
Résumé
Enzymes are known to fine-tune their sequences to optimize catalytic function, yet quantitative evolutionary design principles of enzymes remain elusive on the proteomic scale. Recently, it was found that the catalytic site in enzymes induces long-range evolutionary constraint, where even sites distant to the catalytic site are more conserved than expected. Given that protein-fold usage is generally different between enzymes and nonenzymes, it remains an open question to what extent this long-range evolutionary constraint in enzymes is dictated, either directly or indirectly, by the special three-dimensional structure of the enzyme. To investigate this question, we have compared evolutionary properties of enzymes with those of counterpart pseudoenzymes that share the same protein fold but are catalytically inactive. We found that the long-range evolutionary constraint observed in enzymes is significantly reduced in pseudoenzyme counterparts, despite very high structural similarity (∼1.5 Å RMSD on average). Furthermore, this significant reduction in long-range evolutionary constraint is observed even in pseudoenzyme counterparts which retain the ligand-binding ability of enzymes. Finally, the distance between the site that induces the highest gradient of sequence conservation and the pseudocatalytic site in pseudoenzymes is significantly larger than the corresponding distance in enzymes. Taken together, our results suggest that the long-range evolutionary constraint in enzymes is induced mainly by the presence of the catalytic site rather than by the special three-dimensional structure of the enzyme, and that such long-range evolutionary constraint in enzymes depends mainly on the catalytic function of the active site rather than on the ligand-binding ability of the enzyme.
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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 | 0,001 | 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 ».