<i>ykkC</i> -I riboswitch aptamer domain requires an interplay between metal triad and cationic ligand: insights into metal ion–induced allostery from molecular dynamics simulations
Notice bibliographique
Résumé
Riboswitches are noncoding mRNA regions that regulate gene expression by sensing small molecules. While most riboswitches turn off gene expression, guanidine-I family riboswitches enhance gene expression. Although crystal structures provide insights into the structural basis for guanidinium ion (Gdm + ) sensing by the guanidine-I riboswitch aptamer (GRA) domain, the mechanistic interplay between ligand and metal ion binding, RNA conformational changes, and regulatory function remains poorly understood. Using molecular dynamics simulations, we explore the combined effects of the positively charged Gdm + , Mg 2+ , and K + observed in close proximity in the experimental crystal structure on the GRA structural dynamics. Our simulations reveal that the binding pocket frequently transitions between ligand bound-like and unbound-like states in the absence of divalent ions, while Mg 2+ stabilizes a bound-like RNA conformation. Furthermore, both Mg 2+ and Gdm + facilitate K + positioning near the binding pocket. As a result, Mg 2+ , Gdm + , and K + synergistically increase the structural rigidity of the GRA domain, particularly the P2–P3 junction and the 3′ end near the terminator stem. This enhances localized interactions that pull the P1a and P3 domains together to make the transcriptional control region available for expression. Our proposed mechanism is fully consistent with experimental structural and biochemical (including isothermal titration calorimetry and structure-guided mutagenesis) data and rationalizes how the unique triad of ions works together to influence the conformational dynamics of the aptamer domain and riboswitch function. This information can guide future synthetic riboswitch design and the identification of novel therapeutic targets beyond static structural information.
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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 | 0,000 |
| 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 ».