Evolutionary analysis reveals the origin of sodium coupling in glutamate transporters
Notice bibliographique
Résumé
Secondary active membrane transporters harness the energy of ion gradients to concentrate their substrates. Homologous transporters evolved to couple transport to different ions in response to changing environments and needs. The bases of such diversification and, thus, principles of ion coupling are unexplored. Here, using phylogenetics and ancestral protein reconstruction, we investigated sodium-coupled transport in prokaryotic glutamate transporters, a mechanism ubiquitous across life domains and critical to neurotransmitter recycling in humans by excitatory amino acid transporters from the solute carrier 1 family. By inferring ancestral prokaryotic transporter sequences during a change in the ion-coupling mechanism, we found an evolutionary transition from sodium-dependent to independent substrate binding and transport. Structural and functional experiments on ancestral transporters suggest that the transition involved allosteric mutations, rendering sodium binding dispensable without affecting the ion-binding sites. Allosteric tuning of transporters’ energy landscapes might be a widespread route of their functional diversification. Reddy et al. used ancestral protein reconstruction, cryo-electron microscopy and functional assays to elucidate how a secondary active transporter evolved to harness the energy of sodium gradients to power the concentrative uptake of its substrate.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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.
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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 ».