Decoding collagen’s thermally induced unfolding and refolding pathways
Notice bibliographique
Résumé
Collagen has been evolutionarily selected as the preferred building block of extracellular structures. Despite inherent thermodynamic instability of individual proteins at body temperature, collagen manages to assemble into higher-order structures that provide mechanical support to tissues. Sequence features that enhance collagen stability have been deduced primarily from studies of collagen-mimetic peptides, as collagen's large size has precluded high-resolution studies of its structure. Thus, methods are needed to analyze the structure and mechanics of full-length collagen proteins. In this study, we used AFM imaging to investigate the thermal response of collagen type IV, a key component of basement membranes. We observed a time-dependent loss of folded structures upon exposure to body temperature, with structural destabilization along the collagenous domain reflected by shorter contour lengths (seen also for collagens type I and III). We characterized the sequence-dependent bending stiffness profile of collagen IV as a function of temperature and identified a putative initiation site for thermally induced unfolding. Interchain disulfide bonds in collagen IV were shown to enhance thermal stability and serve as primary nucleation sites for in vitro refolding. In contrast to the canonical C-to-N-terminal folding direction, we found an interchain cystine knot to enable folding in the opposite direction. A multiple sequence alignment revealed that this cystine knot is evolutionarily conserved across metazoan phyla, highlighting its significance in the stabilization of early collagen IV structures. Our findings provide mechanistic insight into the unfolding and refolding pathways of collagen IV, and how its heterogeneous sequence influences stability and mechanics.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».