Compatibility of intracellular binding: Evolutionary design principles for metal sensors
Notice bibliographique
Résumé
In the common cellular space, hundreds of binding reactions occur reliably and simultaneously without disruptive mutual interference. The design principles that enable this remarkable compatibility have not yet been adequately elucidated. In order to delineate these principles, we consider the intracellular sensing of transition metals in bacteria-an integral part of cellular metal homeostasis. Protein cytosolic sensors typically interact with metals through three types of lateral chain residues, containing oxygen, nitrogen, or sulfur. The very existence of complete sets of mutually compatible sensors is a nontrivial problem solved by evolution, since each metal sensor has to bind to its cognate metal without being "mismetallated" by noncognate competitors. Here, based solely on theoretical considerations and limited information about binding constants for metal-amino acid interactions, we are able to predict possible "sensor compositions," i.e., the residues forming the binding sites. We find that complete transition-metal sensor sets are severely limited in their number by compatibility requirements, leaving only a handful of possible sensor compositions for each transition metal. Our theoretical results turn out to be broadly consistent with experimental data on known bacterial sensors. If applicable to other cytosolic binding interactions, the results generated by our approach imply that compatibility requirements may play a crucial role in the organization and functioning of intracellular processes.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».