Peculiar Phosphonate Modifications of Velvet Worm Slime Revealed by Advanced Nuclear Magnetic Resonance and Mass Spectrometry
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Notice bibliographique
Résumé
Nature is rich with examples of highly specialized biological materials produced by organisms for functions, including defense, hunting, and protection. Along these lines, velvet worms (Onychophora) expel a protein-based slime used for hunting and defense that upon shearing and dehydration forms fibers as stiff as thermoplastics. These fibers can dissolve back into their precursor proteins in water, after which they can be drawn into new fibers, providing biological inspiration to design recyclable materials. Elevated phosphorus content in velvet worm slime was previously observed and putatively ascribed to protein phosphorylation. Here, we show instead that phosphorus is primarily present as phosphonate moieties in the slime of distantly related velvet worm species. Using high-resolution nuclear magnetic resonance (NMR), natural abundance dynamic nuclear polarization (DNP), and mass spectrometry (MS), we demonstrate that 2-aminoethyl phosphonate (2-AEP) is associated with glycans linked to large slime proteins, while transcriptomic analyses confirm the expression of 2-AEP synthesizing enzymes in slime glands. The evolutionary conservation of this rare protein modification suggests an essential functional role of phosphonates in velvet worm slime and should stimulate further study of the function of this unusual chemical modification in nature.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 découle