Slc11 Synapomorphy: A Conserved 3D Framework Articulating Carrier Conformation Switch
Notice bibliographique
Résumé
Transmembrane carriers of the Slc11 family catalyze proton (H+)-dependent uptake of divalent metal ions (Me2+) such as manganese and iron—vital elements coveted during infection. The Slc11 mechanism of high-affinity Me2+ cell import is selective and conserved between prokaryotic (MntH) and eukaryotic (Nramp) homologs, though processes coupling the use of the proton motive force to Me2+ uptake evolved repeatedly. Adding bacterial piracy of Nramp genes spread in distinct environmental niches suggests selective gain of function that may benefit opportunistic pathogens. To better understand Slc11 evolution, Alphafold (AF2)/Colabfold (CF) 3D predictions for bacterial sequences from sister clades of eukaryotic descent (MCb and MCg) were compared using both native and mutant templates. AF2/CF model an array of native MCb intermediates spanning the transition from outwardly open (OO) to inwardly open (IO) carriers. In silico mutagenesis targeting (i) a set of (evolutionarily coupled) sites that may define Slc11 function (putative synapomorphy) and (ii) residues from networked communities evolving during MCb transition indicates that Slc11 synapomorphy primarily instructs a Me2+-selective conformation switch which unlocks carrier inner gate and contributes to Me2+ binding site occlusion and outer gate locking. Inner gate opening apparently proceeds from interaction between transmembrane helix (h) h5, h8 and h1a. MCg1 xenologs revealed marked differences in carrier shape and plasticity, owing partly to an altered intramolecular H+ network. Yet, targeting Slc11 synapomorphy also converted MCg1 IO models to an OO state, apparently mobilizing the same residues to control gates. But MCg1 response to mutagenesis differed, with extensive divergence within this clade correlating with MCb-like modeling properties. Notably, MCg1 divergent epistasis marks the emergence of the genus Bordetella-Achromobacter. Slc11 synapomorphy localizes to the 3D areas that deviate least among MCb and MCg1 models (either IO or OO) implying that it constitutes a 3D network of residues articulating a Me2+-selective carrier conformation switch which is maintained in fast-evolving clades at the cost of divergent epistatic interactions impacting carrier shape and dynamics.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,002 |
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 ».