Diversity of opisthokont septin proteins reveals structural constraints and conserved motifs
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Septins are cytoskeletal proteins important in cell division and in establishing and maintaining cell polarity. Although septins are found in various eukaryotes, septin genes had the richest history of duplication and diversification in the animals, fungi and protists that comprise opisthokonts. Opisthokont septin paralogs encode modular proteins that assemble into heteropolymeric higher order structures. The heteropolymers can create physical barriers to diffusion or serve as scaffolds organizing other morphogenetic proteins. How the paralogous septin modules interact to form heteropolymers is still unclear. Through comparative analyses, we hoped to clarify the evolutionary origin of septin diversity and to suggest which amino acid residues were responsible for subunit binding specificity. RESULTS: Here we take advantage of newly sequenced genomes to reconcile septin gene trees with a species phylogeny from 22 animals, fungi and protists. Our phylogenetic analysis divided 120 septins representing the 22 taxa into seven clades (Groups) of paralogs. Suggesting that septin genes duplicated early in opisthokont evolution, animal and fungal lineages share septin Groups 1A, 4 and possibly also 1B and 2. Group 5 septins were present in fungi but not in animals and whether they were present in the opisthokont ancestor was unclear. Protein homology folding showed that previously identified conserved septin motifs were all located near interface regions between the adjacent septin monomers. We found specific interface residues associated with each septin Group that are candidates for providing subunit binding specificity. CONCLUSIONS: This work reveals that duplication of septin genes began in an ancestral opisthokont more than a billion years ago and continued through the diversification of animals and fungi. Evidence for evolutionary conservation of ~ 49 interface residues will inform mutagenesis experiments and lead to improved understanding of the rules guiding septin heteropolymer formation and from there, to improved understanding of development of form in animals and fungi.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
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 ».