Funcional (re) anotación de Mycobacteroides abscessus proteoma utilizando la secuencia integradora y los enfoques...

Área de la Ciencia:

• Proteómica y bioinformática
• Microbiología y enfermedades infecciosas

Sus antecedentes:

• La anotación funcional de las proteínas es esencial para comprender la biología y la patogénesis del organismo, particularmente para los patógenos oportunistas como el absceso de Mycobacteroides (MAB).
• Una parte significativa del proteoma MAB permanece mal anotada, lo que dificulta la comprensión de su paisaje funcional, los mecanismos de resistencia a los medicamentos y el potencial de transmisión.
• Existe una necesidad crítica de mejorar las descripciones funcionales y los términos de ontología génica (GO) para las proteínas MAB para identificar posibles objetivos farmacológicos.

Objetivo del estudio:

• Para (re) anotar sistemáticamente el proteoma del absceso de Mycobacteroides utilizando una combinación de enfoques basados en la secuencia y la IA.
• Abordar la brecha sustancial en las anotaciones funcionales de las proteínas MAB, incluidos los genes esenciales.
• Aprovechar las estructuras de proteínas predichas y la similitud de secuencias para mejorar la caracterización funcional.

Principales métodos:

• Se realizan búsquedas de similitud basadas en secuencias en la base de datos NR y búsquedas de dominios funcionales basadas en HMM (Pfam, CATH).
• Utilizó estructuras predichas por IA (AlphaFold) para proteínas MAB y realizó búsquedas de similitud basadas en la estructura (Foldseek) para transferir anotaciones GO.
• Enfoques basados en secuencias y estructuras integradas para proteínas que carecen de estructuras AlphaFold.

Principales resultados:

• Se asignaron nuevas anotaciones de GO a 374 proteínas MAB y se refinaron las anotaciones existentes para 885 proteínas, incluidos los genes esenciales no anotados anteriormente.
• Se aplicó con éxito una estrategia de anotación basada en la secuencia y la estructura, incluso para proteínas sin estructuras AlphaFold disponibles.
• Se identificaron diferencias en el nivel de residuos de proteínas MAB homólogas a Mycobacterium tuberculosis, potencialmente relacionadas con la resistencia a los fármacos.

Conclusiones:

• El estudio demuestra la eficacia de un enfoque basado en la secuencia y la IA para la anotación funcional del proteoma a gran escala.
• Esta metodología mejora significativamente la comprensión funcional del proteoma del absceso de Mycobacteroides, ayudando en el estudio de la patogénesis y la resistencia a los medicamentos.
• El enfoque desarrollado es ampliamente aplicable a la anotación del proteoma funcional en otros organismos de interés.