Skeletal development in the sea urchin relies upon protein families that contain intrinsic disorder, aggregation-prone, and conserved globular interactive domains
Notice bibliographique
Résumé
The formation of the sea urchin spicule skeleton requires the participation of hydrogel-forming protein families that regulate mineral nucleation and nanoparticle assembly processes that give rise to the spicule. However, the structure and molecular behavior of these proteins is not well established, and thus our ability to understand this process is hampered. We embarked on a study of sea urchin spicule proteins using a combination of biophysical and bioinformatics techniques. Our biophysical findings indicate that recombinant variants of the two most studied spicule matrix proteins, SpSM50 and SpSM30B/C (S. purpuratus) have a conformational landscape that include a C-terminal random coil/intrinsically disordered MAPQG sequence coupled to a conserved, folded N-terminal C-type lectin-like (CTLL) domain, with SpSM50 > SpSM30B/C with regard to intrinsic disorder. Both proteins possess solvent-accessible unfolded MAQPG sequence regions where Asn, Gln, and Arg residues may be accessible for protein hydrogel interactions with water molecules. Our bioinformatics study included seven other spicule matrix proteins where we note similarities between these proteins and rare, unusual proteins that possess folded and unfolded traits. Moreover, spicule matrix proteins possess three types of sequences: intrinsically disordered, amyloid-like, and folded protein-protein interactive. Collectively these reactive domains would be capable of driving protein assembly and hydrogel formation. Interestingly, three types of global conformations are predicted for the nine member protein set, wherein we note variations in the arrangement of intrinsically disordered and interactive globular domains. These variations may reflect species-specific requirements for spiculogenesis. We conclude that the molecular landscape of spicule matrix protein families enables them to function as hydrogelators, nucleators, and assemblers of mineral nanoparticles.
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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 |
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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 ».