Structures of distant diphtheria toxin homologs reveal functional determinants of an evolutionarily conserved toxin scaffold
Notice bibliographique
Résumé
Diphtheria toxin (DT) is the archetype for bacterial exotoxins implicated in human diseases and has played a central role in defining the field of toxinology since its discovery in 1888. Despite being one of the most extensively characterized bacterial toxins, the origins and evolutionary adaptation of DT to human hosts remain unknown. Here, we determined the first high-resolution structures of DT homologs outside of the Corynebacterium genus. DT homologs from Streptomyces albireticuli (17% identity to DT) and Seinonella peptonophila (20% identity to DT), despite showing no toxicity toward human cells, display significant structural similarities to DT sharing both the overall Y-shaped architecture of DT as well as the individual folds of each domain. Through a systematic investigation of individual domains, we show that the functional determinants of host range extend beyond an inability to bind cellular receptors; major differences in pH-induced pore-formation and cytosolic release further dictate the delivery of toxic catalytic moieties into cells, thus providing multiple mechanisms for a conserved structural fold to adapt to different hosts. Our work provides structural insights into the expanding DT family of toxins, and highlights key transitions required for host adaptation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 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 ».