SLC3A2 N‐glycosylation and alternate evolutionary trajectories for amino acid metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Cancer and other proliferative diseases are driven by cooperative rewiring of growth signaling and metabolism, where posttranslational modifications to proteins play a critical role in maintaining the disease state. Most PTMs require metabolites as donor substrates, providing underappreciated link between metabolism and signaling. Protein N‐glycosylation and Golgi remodeling of N‐glycan on receptor kinases, T cell receptor, glucagon receptor, and glucose transporters provides feedback between signaling and metabolism. In turn, N‐glycosylation requires uridine diphosphate N‐acetylglucosamine (UDP‐GlcNAc), generated by the hexosamine biosynthesis pathway (HBP) from glucose, glutamine and acetyl‐CoA, where the flux of these substrates into UDP‐GlcNAc are in competition with glycolysis, glutaminolysis and fatty‐acid turnover. Thus, N‐glycan branching, a pathway of N‐acetylglucosaminyltransferases (MGAT1, 2, 4 and 5, avian 6) in the Golgi, is a sensor of central metabolism. In a search for additional glycoproteins that link metabolism, N‐glycosylation and signaling, we identified SLC3A2 (4F2hc, CD98) , an adaptor to amino acid (AA) transporters SLC7A5‐11, ‐13 which stabilizes cell surface residency. The SLC3A2*SLC7A5 exchanger imports essential AA that stimulate mTOR signaling and anabolic metabolism, while SLC3A2*SLC7A11 supports glutathione synthesis and mitigation of oxidative stress. Analysis of SLC3A2 N‐glycans revealed stable site‐specific profiles of Golgi remodeling, with the exception of the conserved N365 where branching and poly‐N‐acetyllactosamine content were sensitive to the insertion of lost ancestral sites and to HBP. The N‐glycans are positioned to promote galectin‐mediated clustering with N‐glycosylated Na ++ /AA symporters and enhance diffusion‐limited flux between exchangers and AA /Na+ symporters. In a successful experiment of Nature, SLC3A2 has been deleted in Neoaves, a clade representing 95% of Ave species that are adapted for flapping flight, the most metabolically intense form of vertebrate locomotion. Neoaves have also acquired a unique N‐glycan branching specificity GnT‐VI (Mgat6, Q9DGD1), which may support an alternate clustering of N‐glycosylated transporters. KEAP1, and four SLC7A family exchangers are also absent, and two others have duplicated, consistent with a shift in metabolic imperatives of Neoaves. The fate of these genes in Primates, Neoaves and Naked mole rat highlights the tension between metabolic rates and oxidative stress that govern lifestyle and longevity.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».