Receptor-based protein binding in the supramolecular network of velvet worm slime
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The slime of velvet worms (Onychophora) is a protein-based bioadhesive that undergoes rapid, yet reversible transition from a fluid into stiff fibers used for prey capture and defense, but the mechanism by which this phase transition functions is largely unknown. Here, integrating transcriptomic and proteomic approaches with AI-guided structure predictions, we discover a group of evolutionarily conserved leucine-rich repeat (LRR) proteins in velvet worm slime that readily adopt a receptor-like, protein-binding “horseshoe” structure. Our structural predictions suggest dimerization of LRR proteins and support their interactions with conserved β-sheets-rich domains of high-molecular-weight proteins, the primary building blocks of velvet worm slime fibers. This previously unknown functional context of LRR proteins is presumably involved in reversible, receptor-based supramolecular network formation in these adhesive biofibers and provides possible new avenues for fabricating fully recyclable (bio)polymeric materials. Significance Statement Analyzing structure-function-relationships underlying reversible fiber formation in velvet worm slime may inspire avenues for the sustainable fabrication of protein-based polymeric materials. Here, we present evidence for an evolutionarily conserved mechanism of reversible fiber formation in velvet worm slime based on the receptor-like binding of fiber forming proteins by a leucine-rich repeat (LRR) protein. The structures of both protein components are highly conserved evolutionarily in the two distantly related velvet worm subgroups, indicating pervasive presence of this mechanism across species that has been maintained through the last ∼380 MY. Our results suggest that the ubiquitously occurring LRR motif—better known for its innate immunity and developmental roles—has a novel identified function in processing a biological material, which might contribute to the development of sustainable bio-inspired materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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.
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 tête enseignante, 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 ».