論文の概要: PhaGO: Protein function annotation for bacteriophages by integrating the genomic context

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06402v2
• Date: Sat, 17 Aug 2024 13:46:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-20 23:35:59.116821
• Title: PhaGO: Protein function annotation for bacteriophages by integrating the genomic context
• Title（参考訳）: PhaGO:ゲノムコンテキストの統合によるバクテリオファージのタンパク質機能アノテーション
• Authors: Jiaojiao Guan, Yongxin Ji, Cheng Peng, Wei Zou, Xubo Tang, Jiayu Shang, Yanni Sun,
• Abstract要約: 細菌ファージは細菌を標的とするウイルスであり、微生物生態学において重要な役割を果たす。 ファージタンパク質は、ウイルス感染、複製、進化などのファージ生物学を理解する上で重要である。 既存のツールはまだ、アノテートタンパク質の機能において、ファージのユニークな性質を十分に活用していない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.128292633308945
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Bacteriophages are viruses that target bacteria, playing a crucial role in microbial ecology. Phage proteins are important in understanding phage biology, such as virus infection, replication, and evolution. Although a large number of new phages have been identified via metagenomic sequencing, many of them have limited protein function annotation. Accurate function annotation of phage proteins presents several challenges, including their inherent diversity and the scarcity of annotated ones. Existing tools have yet to fully leverage the unique properties of phages in annotating protein functions. In this work, we propose a new protein function annotation tool for phages by leveraging the modular genomic structure of phage genomes. By employing embeddings from the latest protein foundation models and Transformer to capture contextual information between proteins in phage genomes, PhaGO surpasses state-of-the-art methods in annotating diverged proteins and proteins with uncommon functions by 6.78% and 13.05% improvement, respectively. PhaGO can annotate proteins lacking homology search results, which is critical for characterizing the rapidly accumulating phage genomes. We demonstrate the utility of PhaGO by identifying 688 potential holins in phages, which exhibit high structural conservation with known holins. The results show the potential of PhaGO to extend our understanding of newly discovered phages.
• Abstract（参考訳）: 細菌ファージは細菌を標的とするウイルスであり、微生物生態学において重要な役割を果たす。 ファージタンパク質は、ウイルス感染、複製、進化などのファージ生物学を理解する上で重要である。 メッサージノミクスシークエンシングによって多くの新しいファージが同定されているが、それらの多くは限定的なタンパク質機能アノテーションを持っている。 ファージタンパク質の正確な機能アノテーションは、その固有の多様性や注釈付きタンパク質の不足など、いくつかの課題を呈している。 既存のツールはまだ、アノテートタンパク質の機能において、ファージのユニークな性質を十分に活用していない。 本研究では,ファージゲノムのモジュール構造を利用した新しいタンパク質機能アノテーションツールを提案する。 最新のタンパク質基盤モデルとトランスフォーマーの埋め込みを利用してファージゲノムのタンパク質間のコンテキスト情報をキャプチャすることで、PhaGOは、それぞれ6.78%と13.05%改善した。 PhaGOは、ホモロジー検索を欠いたタンパク質をアノテートすることができ、急速に蓄積するファージゲノムを特徴づけるのに重要である。 食餌中のホリンを688個同定し,PhaGOの有用性を実証した。 以上の結果から,新たに発見された食の理解を深める上でのPhaGOの可能性が示唆された。

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