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Enregistrement W4405535379 · doi:10.1101/2024.12.16.628611

Functional specialization of the subdomains of a bactofilin driving stalk morphogenesis in <i>Asticcacaulis biprosthecum</i>

2024· preprint· en· W4405535379 sur OpenAlexaff
Maxime Jacq, Paul D. Caccamo, Yves V. Brun

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueBacterial Genetics and Biotechnology
Établissements canadiensUniversité de Montréal
Organismes subventionnairesNational Institutes of Health
Mots-clésBiologyMorphogenesisMutantCell biologyStalkPhenotypeRegulatorGeneticsGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Bactofilins are a recently discovered class of cytoskeletal protein, widely implicated in subcellular organization and morphogenesis in bacteria and archaea. Several lines of evidence suggest that bactofilins polymerize into filaments using a central β-helical core domain, flanked by variable N- and C-terminal domains that may be important for scaffolding and other functions. However, a systematic exploration of the characteristics of these domains has yet to be performed. In Asticcacaulis biprosthecum , the bactofilin BacA serves as a topological organizer of stalk synthesis, localizing to the stalk base and coordinating the synthesis of these long, thin extensions of the cell envelope. The easily distinguishable phenotypes of wild-type A. biprosthecum stalks and ΔbacA “pseudostalks” make this an ideal system for investigating how mutations in BacA affect its functions in morphogenesis. Here, we redefine the core domain of A. biprosthecum BacA using various bioinformatics and biochemical approaches to precisely delimit the N- and C-terminal domains. We then show that loss of these terminal domains leads to cells with severe morphological abnormalities, typically presenting a pseudostalk phenotype. BacA mutants lacking the N- and C-terminal domains also exhibit localization defects, implying that the terminal domains of BacA may be involved in its subcellular positioning, whether through membrane interactions through the N-terminal domain or through interactions with the stalk-specific morphological regulator SpmX through the C-terminal domain. We further show that point mutations that render BacA defective for polymerization lead to stalk synthesis defects. Overall, our study suggests that BacA’s polymerization, membrane association, and interactions with other morphological factors all play a crucial role in the protein’s function as a morphogenic regulator. The specialization and modularity of the terminal domains may underlie the remarkable functional versatility of the bactofilins in different species. Author summary Bacteria exhibit a wide variety of shapes and structures, many of which are crucial for their cellular functions. Among these structures is the stalk—a thin, tubular extension of the cell envelope formed by bacteria such as Asticcacaulis biprosthecum . Stalk synthesis in Asticcacaulis biprosthecum relies on the bactofilin BacA, a self-polymerizing cytoskeletal protein, whose deletion results in the dysregulation of stalk synthesis, and the formation of short, stubby “pseudostalks”. We use this unique phenotype to characterize the subdomains of BacA, and find that BacA’s ability to coordinate stalk synthesis depends on its conserved polymerization domain as well as its flanking N- and C-terminal domains, which are essential for proper localization and interactions. Our findings highlight how bactofilins combine conserved and variable regions to generate complex structures that serve as a platform for evolving new functions.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,194
Écart entre enseignants0,186 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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