Prediction of Mycobacterium tuberculosis pyrazinamidase function based on structural stability, physicochemical and geometrical descriptors
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Pyrazinamide is an important drug against the latent stage of tuberculosis and is used in both first- and second-line treatment regimens. Pyrazinamide-susceptibility test usually takes a week to have a diagnosis to guide initial therapy, implying a delay in receiving appropriate therapy. The continued increase in multi-drug resistant tuberculosis and the prevalence of pyrazinamide resistance in several countries makes the development of assays for prompt identification of resistance necessary. The main cause of pyrazinamide resistance is the impairment of pyrazinamidase function attributed to mutations in the promoter and/or pncA coding gene. However, not all pncA mutations necessarily affect the pyrazinamidase function. OBJECTIVE: To develop a methodology to predict pyrazinamidase function from detected mutations in the pncA gene. METHODS: We measured the catalytic constant (kcat), KM, enzymatic efficiency, and enzymatic activity of 35 recombinant mutated pyrazinamidase and the wild type (Protein Data Bank ID = 3pl1). From all the 3D modeled structures, we extracted several predictors based on three categories: structural stability (estimated by normal mode analysis and molecular dynamics), physicochemical, and geometrical characteristics. We used a stepwise Akaike's information criterion forward multiple log-linear regression to model each kinetic parameter with each category of predictors. We also developed weighted models combining the three categories of predictive models for each kinetic parameter. We tested the robustness of the predictive ability of each model by 6-fold cross-validation against random models. RESULTS: The stability, physicochemical, and geometrical descriptors explained most of the variability (R2) of the kinetic parameters. Our models are best suited to predict kcat, efficiency, and activity based on the root-mean-square error of prediction of the 6-fold cross-validation. CONCLUSIONS: This study shows a quick approach to predict the pyrazinamidase function only from the pncA sequence when point mutations are present. This can be an important tool to detect pyrazinamide resistance.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 ».