Revisiting Trade-offs between Rubisco Kinetic Parameters
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rubisco is the primary carboxylase of the Calvin cycle, the most abundant enzyme in the biosphere, and one of the best-characterized enzymes. On the basis of correlations between Rubisco kinetic parameters, it is widely posited that constraints embedded in the catalytic mechanism enforce trade-offs between CO2 specificity, SC/O, and maximum carboxylation rate, kcat,C. However, the reasoning that established this view was based on data from ≈20 organisms. Here, we re-examine models of trade-offs in Rubisco catalysis using a data set from ≈300 organisms. Correlations between kinetic parameters are substantially attenuated in this larger data set, with the inverse relationship between kcat,C and SC/O being a key example. Nonetheless, measured kinetic parameters display extremely limited variation, consistent with a view of Rubisco as a highly constrained enzyme. More than 95% of kcat,C values are between 1 and 10 s–1, and no measured kcat,C exceeds 15 s–1. Similarly, SC/O varies by only 30% among Form I Rubiscos and <10% among C3 plant enzymes. Limited variation in SC/O forces a strong positive correlation between the catalytic efficiencies (kcat/KM) for carboxylation and oxygenation, consistent with a model of Rubisco catalysis in which increasing the rate of addition of CO2 to the enzyme–substrate complex requires an equal increase in the O2 addition rate. Altogether, these data suggest that Rubisco evolution is tightly constrained by the physicochemical limits of CO2/O2 discrimination.
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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 | 0,005 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».