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Clathrin Coated Vesicles01:12

Clathrin Coated Vesicles

9.7K
Clathrin-coated vesicles use endocytosis to transport receptors and lysosomal hydrolases from the Golgi to the lysosome in the late secretory pathway. Clathrin-mediated endocytosis was the first described endocytic process, and Clathrin-coated vesicles remain one of the most well-studied transport vesicles. The molecular machinery that generates clathrin-coated vesicles comprises over 50 proteins that precisely coordinate vesicle formation. Cell surface receptors concentrated in indented sites...
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COP Coated Vesicles00:59

COP Coated Vesicles

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Membrane-enclosed structures called vesicles transport proteins and lipids across the cell. The vesicles derive their cargo from the plasma membrane, Golgi, ER, or endosome. Coated vesicles are spherical, protein-coated carriers with a 50–100 nm diameter that mediate bidirectional transport between the ER and the Golgi. The distribution of proteins between the ER and Golgi complex is dynamic and is maintained by different coated vesicles. Their formation is driven by the assembly of...
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Pinching-off of Coated Vesicles01:32

Pinching-off of Coated Vesicles

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Vesicle budding is orchestrated by distinct cytosolic proteins such as adaptor proteins, coat proteins, and GTPases. To initiate vesicle budding, membrane-bending proteins containing crescent-shaped BAR domains bind to the lipid heads in the bilayer and distort the membrane to form a protein-coated vesicle bud. Adaptors proteins such as AP2 for clathrin-coated vesicles can nucleate on the deformed membrane. Finally, coat proteins such as clathrin or COPI and COPII assemble into a coat forming...
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Conserved Binding Sites01:49

Conserved Binding Sites

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Many proteins’ biological role depends on their interactions with their ligands, small molecules that bind to specific locations on the protein known as ligand-binding sites. Ligand-binding sites are often conserved among homologous proteins as these sites are critical for protein function.
Binding sites are often located in large pockets, and if their location on a protein’s surface is unknown, it can be predicted using various approaches. The energetic method computationally...
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PubMed
Resumen

Este estudio presenta Pred-CLGRUs, un marco computacional para predecir la función de la proteína de clatrina (CP). El modelo logró una precisión del 93,33 %, lo que demuestra su potencial en la investigación biomédica para el análisis de proteínas asociadas con enfermedades.

Palabras clave:
redes neuronales de cápsulasclatrinaproteína de clatrina (CP)transformada discreta de cosenounidades recurrentes con puertamemoria a corto y largo plazomatriz de puntuación de posición

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A Protocol for Computer-Based Protein Structure and Function Prediction

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Área de la Ciencia:

  • Biología computacional
  • Bioinformática
  • Predicción de la estructura y función de proteínas

Sus antecedentes:

  • La proteína de clatrina (CP) es crucial para procesos celulares como la endocitosis y la transducción de señales.
  • La disfunción de CP está relacionada con enfermedades como los trastornos neurodegenerativos y el cáncer.
  • La predicción precisa de CP es vital para la investigación biomédica y la comprensión de enfermedades.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un marco computacional novedoso, Pred-CLGRUs, para la predicción de proteínas de clatrina.
  • Mejorar la extracción de características y reducir el ruido utilizando la matriz de puntuación de posición (PSSM) y la transformada discreta de coseno (DCT).
  • Evaluar el rendimiento de las unidades recurrentes con puerta (GRU) dentro del marco Pred-CLGRUs.

Principales métodos:

  • Se utilizó la matriz de puntuación de posición (PSSM) para obtener información evolutiva y la transformada discreta de coseno (DCT) para mejorar las características.
  • Se emplearon unidades recurrentes con puerta (GRU) como arquitectura principal de aprendizaje profundo.
  • Se entrenaron y compararon GRU con redes neuronales convolucionales (CNN), redes de memoria a corto y largo plazo (LSTM) y redes neuronales profundas (DNN).

Principales resultados:

  • El marco Pred-CLGRUs con GRU logró una precisión del 93,33 %.
  • Se logró un coeficiente de correlación de Matthews de 0,86, lo que indica un fuerte rendimiento predictivo.
  • Se demostró una alta sensibilidad (94,44 %) y especificidad (92,22 %) en la predicción de proteínas de clatrina.

Conclusiones:

  • El enfoque PSSM-DCT mejora eficazmente la extracción de características para la predicción de CP.
  • El modelo Pred-CLGRUs muestra un potencial significativo para la predicción precisa de proteínas de clatrina.
  • El trabajo futuro incluye la integración de datos biológicos heterogéneos y la exploración de modelos avanzados como las redes neuronales de cápsulas (CapsNet).