AI-based AlphaFold2 significantly expands the structural space of the autophagy pathway

自噬 生物 ATG12 细胞生物学 计算生物学 生物化学 细胞凋亡 ATG5型
作者
Nidhi Malhotra,Shantanu Khatri,Ajit Kumar,Akanksha Arun,Purba Daripa,Saman Fatihi,V. Sureshkumar,Niyati Jain,Lipi Thukral
出处
期刊:Autophagy [Taylor & Francis]
卷期号:19 (12): 3201-3220 被引量:2
标识
DOI:10.1080/15548627.2023.2238578
摘要

A structural understanding of entire cellular processes has been an uncharted realm, until now. The artificial intelligence-based tool AlphaFold2 (AF2) has substantially changed the prediction accuracy, and predicted models of entire proteomes are now available. Here, we have examined AF2’s prediction of 38 core macroautophagic/autophagic proteins and 378 interacting partners representing the human autophagic interactome. Prior to AF2, ~50% of the proteins lacked atomistic level resolution and we found significant improvement in structural coverage by AF2, with an addition of ~ 47% of the residues modeled with reasonable confidence. We also augmented this structural information with μs timescale molecular dynamics simulations, in particular, ATG2, ATG10, and ATG14. ATG2A, a bipartite membrane protein with rodlike architecture was predicted with high accuracy and our simulations revealed dynamic transitions of cavity-lining residues that might play a critical role in regulating lipid transfer. In addition, a promising approach of multimeric prediction by AF2 revealed the architecture of ATG7-ATG10, a tetrameric complex that participates in conjugation machinery in autophagy. By combining computational and experimental approaches, we demonstrated that three salt bridges were crucial to ATG7-ATG10 complex formation and mutating these residues abrogated the binding. We have also generated a web resource with curated AF2 structural models, simulated conformational ensemble, and structural analysis that will be highly pertinent to the autophagy community. Altogether, our work presents a robust pipeline to utilize AF2 as a tool for a starting point to provide the dynamic behavior of molecules in a given biological pathway.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
LYH完成签到,获得积分10
1秒前
江11111完成签到,获得积分10
4秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助自觉水绿采纳,获得10
6秒前
leo完成签到,获得积分10
8秒前
无私的亦巧完成签到,获得积分10
8秒前
11秒前
YT完成签到,获得积分10
13秒前
幸世完成签到 ,获得积分10
14秒前
无情白羊完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
Lny发布了新的文献求助10
19秒前
排骨大王完成签到 ,获得积分10
22秒前
长情的向真完成签到 ,获得积分10
22秒前
Zh完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
林北bei完成签到,获得积分10
26秒前
灵巧的青寒完成签到,获得积分10
26秒前
李健应助gjww采纳,获得10
28秒前
hxy90发布了新的文献求助10
28秒前
allover完成签到,获得积分10
29秒前
qw完成签到,获得积分10
29秒前
大力怀亦完成签到,获得积分10
32秒前
香菜张完成签到,获得积分10
33秒前
wenbo完成签到,获得积分0
33秒前
甜美的飞丹完成签到,获得积分10
33秒前
小白飞526完成签到,获得积分10
33秒前
酥饼完成签到 ,获得积分10
35秒前
lzl17o8完成签到,获得积分10
35秒前
狂野小兔子完成签到 ,获得积分10
38秒前
贾不可完成签到,获得积分10
40秒前
lzl17o8发布了新的文献求助10
40秒前
糕糕完成签到 ,获得积分10
42秒前
LSN完成签到,获得积分10
45秒前
人才完成签到,获得积分10
46秒前
成就的大米完成签到 ,获得积分10
47秒前
甜馨完成签到,获得积分10
48秒前
跳跃的浩阑完成签到 ,获得积分10
49秒前
淡然棒球完成签到 ,获得积分10
50秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978490
关于积分的说明 19087561
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666