Evolutionary analysis of Quinone Reductases 1 and 2 suggest that NQO2 evolved to function as a pseudoenzyme
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Quinone reductases 1 and 2 (NQO1 and NQO2) are paralogous FAD-linked enzymes found in all amniotes. NQO1 and NQO2 have similar structures and can both catalyze reduction of quinones and other electrophiles. The two enzymes differ in their cosubstrate specificity, with NQO1 using cellular redox couples NAD(H) and NADP(H), while NQO2 is almost completely inactive with these cosubstrates, and instead uses dihydronicotinamide riboside (NRH) and small synthetic cosubstrates such as N- benzyl-dihydronicotinamide (BNAH). We used ancestral sequence reconstruction to investigate the catalytic properties of a predicted common ancestor and 2 additional ancestors from each of the evolutionary pathways to extant NQO1 and NQO2. In all cases, the small nicotinamide cosubstrates NRH and BNAH were good cosubstrates for the common ancestor and the enzymes along the NQO1 and NQO2 lineages. In the case of NADH, however, extant NQO1 evolved to a catalytic efficiency 100x higher than the common ancestor, while NQO2 has evolved to a catalytic efficiency 1000x lower than the common ancestor. In addition, 13 chimeric enzymes were created to investigate the molecular basis of cosubstrate specificity, which was further elaborated by site-directed mutagenesis of the ancestral NQO2. Overall, the results suggest a selective pressure for evolution of NQO1 towards greater efficiency with NADH, and for NQO2 towards extremely low efficiency with NADH. These divergent trajectories have implications for the cellular functions of both enzymes, but particularly for NQO2 whose cellular functions are only beginning to be uncovered.
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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 | 0,000 | 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 ».