Structural design principles for specific ultra-high affinity interactions between colicins/pyocins and immunity proteins
Notice bibliographique
Résumé
The interactions of the antibiotic proteins colicins/pyocins with immunity proteins is a seminal model system for studying protein-protein interactions and specificity. Yet, a precise and quantitative determination of which structural elements and residues determine their binding affinity and specificity is still lacking. Here, we used comparative structure-based energy calculations to map residues that substantially contribute to interactions across native and engineered complexes of colicins/pyocins and immunity proteins. We show that the immunity protein α1-α2 motif is a unique structurally-dissimilar element that restricts interaction specificity towards all colicins/pyocins, in both engineered and native complexes. This motif combines with a diverse and extensive array of electrostatic/polar interactions that enable the exquisite specificity that characterizes these interactions while achieving ultra-high affinity. Surprisingly, the divergence of these contributing colicin residues is reciprocal to residue conservation in immunity proteins. The structurally-dissimilar immunity protein α1-α2 motif is recognized by divergent colicins similarly, while the conserved immunity protein α3 helix interacts with diverse colicin residues. Electrostatics thus plays a key role in setting interaction specificity across all colicins and immunity proteins. Our analysis and resulting residue-level maps illuminate the molecular basis for these protein-protein interactions, with implications for drug development and rational engineering of these interfaces.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».