eLife Assessment: Evolution towards simplicity in bacterial small heat shock protein system
Notice bibliographique
Résumé
Evolution can tinker with multi-protein machines and replace them with simpler single-protein systems performing equivalent functions in equally efficient manner. It is unclear how, on a molecular level, such simplification can arise. With ancestral reconstruction and biochemical analysis we have traced the evolution of bacterial small heat shock proteins (sHsp), which help to refold proteins from aggregates using either two proteins with different functions (IbpA and IbpB) or a secondarily single sHsp that performs both functions in an equally efficient way. Secondarily single sHsp evolved from IbpA, an ancestor specialized in strong substrate binding. Evolution of an intermolecular binding site drove the alteration of substrate binding properties, as well as formation of higher-order oligomers. Upon two mutations in the α-crystallin domain, secondarily single sHsp interacts with aggregated substrates less tightly. Paradoxically, less efficient binding positively influences the ability of sHsp to stimulate substrate refolding, since the dissociation of sHps from aggregates is required to initiate Hsp70-Hsp100-dependent substrate refolding. After the loss of a partner, IbpA took over its role in facilitating the sHsp dissociation from an aggregate by weakening the interaction with the substrate, which became beneficial for the refolding process. We show that the same two amino acids introduced in modern-day system define whether the IbpA acts as a single sHsp or obligatorily cooperates with an IbpB partner. Our discoveries illuminate how one sequence has evolved to encode functions previously performed by two distinct proteins.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,034 | 0,018 |
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 ».