Structural characterization of a soil viral auxiliary metabolic gene encoding a functional chitosanase
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Metagenomics is unearthing the previously hidden world of soil viruses1,2. Many soil viral sequences in metagenomes contain putative auxiliary metabolic genes (AMGs) that are not associated with viral replication. To date only one soil viral AMG has been expressed3 and none has a solved structure. Here, we aimed to establish that AMGs on soil viruses actually produce functional, active proteins. We focused on AMGs that potentially encode chitosanase enzymes that metabolize chitin – a common carbon polymer. Glycoside hydrolase family 75 viral chitosanase genes were identified from environmental metagenomes. Several of these were expressed and functionally screened. One expressed protein showing endo-chitosanase activity (V-Csn) was crystalized and structurally characterized at ultra-high resolution, thus representing the first structure of a soil viral AMG product. A structure for an inactive mutant with a bound substrate (chitosan oligomer) was also determined. Conserved active site residues in V-Csn resided in a cleft between two domains. These structures provided details about the active site, and together with structure models determined using AlphaFold2, facilitated understanding of substrate specificity and enzyme mechanism. These findings support the hypothesis that soil viruses contribute auxiliary functions to their hosts. Soil viral chitosanase AMG products that assist chitin decomposition may therefore play a previously unrecognized essential role in soil carbon cycling.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».