Evolution of protein interfaces in multimers and fibrils
Notice bibliographique
Résumé
A majority of cellular proteins function as part of multimeric complexes of two or more subunits. Multimer formation requires interactions between protein surfaces that lead to closed structures, such as dimers and tetramers. If proteins interact in an open-ended way, uncontrolled growth of fibrils can occur, which is likely to be detrimental in most cases. We present a statistical physics model that allows aggregation of proteins as either closed dimers or open fibrils of all lengths. We use pairwise amino-acid contact energies to calculate the energies of interacting protein surfaces. The probabilities of all possible aggregate configurations can be calculated for any given sequence of surface amino acids. We link the statistical physics model to a population genetics model that describes the evolution of the surface residues. When proteins evolve neutrally, without selection for or against multimer formation, we find that a majority of proteins remain as monomers at moderate concentrations, but strong dimer-forming or fibril-forming sequences are also possible. If selection is applied in favor of dimers or in favor of fibrils, then it is easy to select either dimer-forming or fibril-forming sequences. It is also possible to select for oriented fibrils with protein subunits all aligned in the same direction. We measure the propensities of amino acids to occur at interfaces relative to noninteracting surfaces and show that the propensities in our model are strongly correlated with those that have been measured in real protein structures. We also show that there are significant differences between amino acid frequencies at isologous and heterologous interfaces in our model, and we observe that similar effects occur in real protein structures.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».