Emergence of fractal geometries in the evolution of a metabolic enzyme

分形 统计物理学 生物 物理 数学 数学分析
作者
Franziska Sendker,Yat Kei Lo,Thomas Heimerl,Stefan Bohn,Louise Jeanette Pauline Persson,Christopher-Nils Mais,Wiktoria Sadowska,Nicole Paczia,E. Michael Nussbaum,María del Carmen Sánchez Olmos,Karl Forchhammer,Daniel Schindler,Tobias J. Erb,Justin L. P. Benesch,Erik Marklund,Gert Bange,Jan M. Schuller,Georg K. A. Hochberg
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
标识
DOI:10.1038/s41586-024-07287-2
摘要

Fractals are patterns that are self-similar across multiple length-scales1. Macroscopic fractals are common in nature2-4; however, so far, molecular assembly into fractals is restricted to synthetic systems5-12. Here we report the discovery of a natural protein, citrate synthase from the cyanobacterium Synechococcus elongatus, which self-assembles into Sierpiński triangles. Using cryo-electron microscopy, we reveal how the fractal assembles from a hexameric building block. Although different stimuli modulate the formation of fractal complexes and these complexes can regulate the enzymatic activity of citrate synthase in vitro, the fractal may not serve a physiological function in vivo. We use ancestral sequence reconstruction to retrace how the citrate synthase fractal evolved from non-fractal precursors, and the results suggest it may have emerged as a harmless evolutionary accident. Our findings expand the space of possible protein complexes and demonstrate that intricate and regulatable assemblies can evolve in a single substitution.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
chenzhaozhao发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
superhanlei发布了新的文献求助10
2秒前
盛清让完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
泡沫完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Zhuideal完成签到,获得积分10
4秒前
佳思思完成签到,获得积分10
4秒前
小冲完成签到,获得积分10
5秒前
鲜艳的月饼完成签到,获得积分10
5秒前
祝振振发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助谈笑间采纳,获得10
7秒前
Jason发布了新的文献求助10
8秒前
Fabio发布了新的文献求助10
8秒前
hwb发布了新的文献求助10
8秒前
Joy发布了新的文献求助50
8秒前
彭于晏应助火焰向上采纳,获得10
9秒前
科目三应助dreamers采纳,获得10
9秒前
9秒前
酷波er应助aff采纳,获得10
11秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
lsd发布了新的文献求助10
15秒前
巴图鲁完成签到,获得积分10
15秒前
Wff完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
我是老大应助陈陈采纳,获得10
19秒前
19秒前
阿兰诺发布了新的文献求助10
19秒前
李晶发布了新的文献求助100
20秒前
纳若w应助我累了采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
少脉山油柑叶的化学成分研究 350
微化工技术 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2442036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2119584
关于积分的说明 5385037
捐赠科研通 1847736
什么是DOI,文献DOI怎么找? 919359
版权声明 562008
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 491758