無秩序な核子：真核形成、細菌、古細菌の1121種のDNAおよびRNA結合タンパク質における内因性障害の存在量

本質的に無秩序なタンパク質（IDP）はさまざまなプロテオームに豊富であり、そこでは多くの重要な役割を果たし、秩序化されたタンパク質の生物学的活性を補完します。IDPに割り当てられた関数の中には、核酸との相互作用があります。ただし、多くの場合、そのような割り当ては、有罪による分類の原則に基づいて行われます。すべての核酸結合タンパク質に対するこれらの相関の拡張の妥当性は、人生のすべての領域で大規模に分析されたことはありません。このギャップを埋めるために、Archaea、Babteria、Eukaryotaの1121種の核（〜548 000核酸結合タンパク質）の内因性障害と本質的に無秩序なドメインの存在量の包括的な計算分析を実行します。ヌクレオームは、核酸との相互作用に関与するタンパク質の全体的な補体です。対応するプロテオームの他のタンパク質と比較して、DNA結合タンパク質は障害含有量が大幅に増加し、真核生物の障害ドメインで有意に濃縮されているが、古細菌や細菌では濃縮されていないことを示しています。RNA結合タンパク質は、細菌、古細菌、ユーカリオタの障害のあるドメインで有意に濃縮されていますが、これらのタンパク質の全体的な障害の豊富さは、細菌、古細菌、動物、真菌で有意に増加します。核の豊富な障害は、核酸結合タンパク質がしばしばその機能と調節に固有の障害を必要とするという概念を支持しています。

Intrinsically disordered proteins (IDPs) are abundant in various proteomes, where they play numerous important roles and complement biological activities of ordered proteins. Among functions assigned to IDPs are interactions with nucleic acids. However, often, such assignments are made based on the guilty-by-association principle. The validity of the extension of these correlations to all nucleic acid binding proteins has never been analyzed on a large scale across all domains of life. To fill this gap, we perform a comprehensive computational analysis of the abundance of intrinsic disorder and intrinsically disordered domains in nucleiomes (∼548 000 nucleic acid binding proteins) of 1121 species from Archaea, Bacteria and Eukaryota. Nucleiome is a whole complement of proteins involved in interactions with nucleic acids. We show that relative to other proteins in the corresponding proteomes, the DNA-binding proteins have significantly increased disorder content and are significantly enriched in disordered domains in Eukaryotes but not in Archaea and Bacteria. The RNA-binding proteins are significantly enriched in the disordered domains in Bacteria, Archaea and Eukaryota, while the overall abundance of disorder in these proteins is significantly increased in Bacteria, Archaea, animals and fungi. The high abundance of disorder in nucleiomes supports the notion that the nucleic acid binding proteins often require intrinsic disorder for their functions and regulation.