Evolutionary Constraints on Positional Sequence, Collective Properties and Sequence Style of Tropoelastin Dictated by Fundamental Requirements for Formation and Function of the Extracellular Elastic Matrix
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Elastin is an unusual extracellular matrix protein responsible for the properties of extension and energy-efficient elastic recoil of large blood vessels, heart valves, lung parenchyma and many other vertebrate tissues requiring such resilience. Polymeric elastin is assembled from monomeric tropoelastin by a process involving liquid-liquid phase separation, followed by maturation into an extended elastic matrix, covalently cross-linked through the side chains of lysine residues in the protein and producing a robust biomaterial with the structural integrity to withstand hundreds of millions of cycles of extension and recoil without mechanical failure. Elastin functions as an entropic elastomer, whose properties are the direct result of the inability of the protein to fold into a fixed, stable structure. Previous investigations of how the unusual properties of polymeric elastin arise from the sequence of tropoelastin have depended primarily on modeling using molecular biological and biophysical methodologies. This study takes a unique alternative approach, using a well-curated database of tropoelastin sequences from more than 80 representative species of Amniotes to identify characteristics that are conserved over more than 300 million years of evolution in order to provide assembly and conformational flexibility requirements of elastins. Conserved characteristics included preservation not only of regions of linear or positional sequence, but also of collective or compositional characteristics, derived from the sequence but not strictly dependent on positional sequence. A plausible overall consensus sequence for Amniote tropoelastins allowed quantification of residue-by-residue, domain-by-domain and region-by-region levels of sequence conservation, identifying distinct regions of high and low positional sequence conservation. Regions of low positional sequence conservation nevertheless maintained a recognizable, low complexity sequence style characterized by tandem repeats and partial repeats of short, non-polar motifs. Analysis of these motifs indicated hPGhGG, with numerous mutations, insertions and deletions, as the underlying repeating unit in all Amniote tropoelastins. Together these data identify significant evolutionary constraints dictated by fundamental requirements for formation and functionality of the extracellular elastin matrix. Mutations/polymorphisms in human tropoelastin affecting such well-conserved characteristics might be expected to have phenotypic consequences.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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.
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 ».