转座元件作为人类蛋白质组中蛋白质无序的进化底物

root 提交于 周一, 06/15/2026 - 12:47
内在无序区域(intrinsically disordered regions, IDRs)是蛋白质功能、进化和人类疾病的核心贡献因素,但在既有蛋白质中播种新的无序片段的进化路径仍然知之甚少。序列插入为无序性的扩展提供了强有力的机制,但被插入的IDR的基因组供体及其长期构象命运在很大程度上仍不清楚。转座元件(transposable elements, TEs)是丰富的可移动遗传元件,具有鲜明的组成偏倚,因此是蛋白质内产生无序性的有力候选来源。在本研究中,我们系统地绘制了人类蛋白质及其异构体中源自TE的片段图谱,并发现这些插入片段显著富集于内在无序。其插入所造成的结构后果受TE类别和家族的影响,这反映了其来源元件的序列偏倚。近期发生的、灵长类特异性的插入优先产生无序片段,而更古老的插入则更频繁地位于有序结构背景中,这揭示了TE来源序列构象状态随年龄变化而发生的转变。含TE的异构体表达水平低于不含TE的异构体,尤其是在插入较新且富含无序性的情况下,这提示内在无序性可能限制细胞对新近外显子化序列的耐受性。这些发现表明,TE是将基因组流动性与人类蛋白质组中新型无序构象集合的出现联系起来的一种重要进化机制。

内在无序区(intrinsically disordered regions, IDRs)是蛋白质功能、进化和人类疾病的重要贡献因素,然而,在既有蛋白质中产生新的无序片段的进化路径仍然知之甚少。序列插入为无序区域的扩展提供了一种强有力的机制,但被插入的IDR的基因组供体及其长期构象命运在很大程度上仍不清楚。转座元件(transposable elements, TEs)是丰度很高、具有独特组成偏倚的可移动遗传元件,因此是蛋白质中产生无序性的有力候选来源。在本研究中,我们系统地绘制了人类蛋白质及其亚型中来源于TE的片段,发现这些插入片段显著富集于内在无序。其插入所导致的结构后果受TE类别和家族的影响,这反映了其来源元件的序列偏倚。近期发生的、灵长类特异性的插入倾向于产生无序片段,而较古老的插入则更频繁地位于有序结构环境中,这揭示了TE来源序列构象状态随年龄变化而发生的转变。含有TE插入的亚型相比不含TE的亚型表达水平更低,尤其是在插入较新且富含无序性的情况下更为明显,这表明内在无序性可能限制细胞对新近外显子化序列的耐受性。这些发现表明,TE是将基因组流动性与人类蛋白质组中新型无序构象集合出现联系起来的一种重要进化机制。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.12.731867v1?rss=1

🏷️ 转座元件 内在无序区域 蛋白质组进化 外显子化 异构体表达