High-accuracy mapping of human and viral direct physical protein-protein interactions using the novel computational system AlphaFold-pairs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Protein-protein interactions are central, highly flexible components of regulatory mechanisms in all living cells. Over the years, diverse methods have been developed to map protein-protein interactions. These methods have revealed the organization of protein complexes and networks in numerous cells and conditions. However, these methods are also time consuming, costly and sensitive to various experimental artifacts. To avoid these caveats, we have taken advantage of the AlphaFold-Multimer software, which succeeded in predicting the structure of many protein complexes. We designed a relatively simple algorithm based on assessing the physical proximity of a test protein with other AlphaFold structures. Using this method, named AlphaFold-pairs, we have successfully defined the probability of a protein-protein interaction forming. AlphaFold-pairs was validated using well-defined protein-protein interactions found in the literature and specialized databases. All pairwise interactions forming within the 12-subunit transcription machinery RNA Polymerase II, according to available structures, have been identified. Out of 66 possible interactions (excluding homodimers), 19 specific interactions have been found, and an additional previously unknown interaction has been unveiled. The SARS-CoV-2 surface glycoprotein Spike (or S) was confirmed to interact with high preference with the human ACE2 receptor when compared to other human receptors. Notably, two additional receptors, INSR and FLT4, were found to interact with S. For the first time, we have successfully identified protein-protein interactions that are likely to form within the reassortant Eurasian avian-like (EA) H1N1 swine G4 genotype Influenza A virus, which poses a potential zoonotic threat. Testing G4 proteins against human transcription factors and molecular chaperones (a total of 100 proteins) revealed strong specific interactions between the G4 HA and HSP90B1, the G4 NS and the PAQosome subunit RPAP3, as well as the G4 PA and the POLR2A subunit. We predict that AlphaFold-pairs will revolutionize the study of protein-protein interactions in a large number of healthy and diseased systems in the years to come.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».