Distance-based metrics for comparing conformational ensembles of intrinsically disordered proteins
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Intrinsically disordered proteins (IDPs) are proteins whose native functional states represent ensembles of highly diverse conformations. Such ensembles are a challenge for quantitative structure comparisons as their conformational diversity precludes optimal superimposition of the atomic coordinates, necessary for deriving common similarity measures such as the root-mean-square deviation (RMSD) of these coordinates. Here we introduce superimposition-free metrics, which are based on computing matrices of Cα-Cα distance distributions within ensembles and comparing these matrices between ensembles. Differences between two matrices yield information on the similarity between specific regions of the polypeptide, whereas the global structural similarity is captured by the ens_dRMS, defined as the root-mean-square difference between the medians of the Cα-Cαdistance distributions of two ensembles. Together, our metrics enable rigorous investigations of structure-function relationships in conformational ensembles of IDPs derived using experimental restraints or by molecular simulations, and for proteins containing both structured and disordered regions. Statement of Significance Important biological insight is obtained from comparing the high-resolution structures of proteins. Such comparisons commonly involve superimposing two protein structures and computing the residual root-mean-square deviation of the atomic positions. This approach cannot be applied to intrinsically disordered proteins (IDPs) because IDPs do not adopt well-defined 3D structures, rather, their native functional state is defined by ensembles of heterogeneous conformations that cannot be meaningfully superimposed. We report new measures that quantify the local and global similarity between different conformational ensembles by evaluating differences between the distributions of residue-residue distances and their statistical significance. Applying these measures to IDP ensembles and to a protein containing both structured and intrinsically disordered domains provides deeper insights into how structural features relate to function.
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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 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,009 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».