Tautomerism of Histidine 64 Associated with Proton Transfer in Catalysis of Carbonic Anhydrase
Notice bibliographique
Résumé
The imidazole (15)N signals of histidine 64 (His(64)), involved in the catalytic function of human carbonic anhydrase II (hCAII), were assigned unambiguously. This was accomplished by incorporating the labeled histidine as probes for solution NMR analysis, with (15)N at ring-N(delta1) and N(epsilon2), (13)Cat ring-Cepsilon1, (13)C and (15)N at all carbon and nitrogen, or (15)N at the amide nitrogen and the labeled glycine with (13)C at the carbonyl carbon. Using the pH dependence of ring-(15)N signals and a comparison between experimental and simulated curves, we determined that the tautomeric equilibrium constant (K(T)) of His(64) is 1.0, which differs from that of other histidine residues. This unique value characterizes the imidazole nitrogen atoms of His(64) as both a general acid (a) and base (b): its epsilon2-nitrogen as (a) releases one proton into the bulk, whereas its delta1-nitrogen as (b) extracts another proton from a water molecule within the water bridge coupling to the zinc-bound water inside the cave. This accelerates the generation of zinc-bound hydroxide to react with the carbon dioxide. Releasing the productive bicarbonate ion from the inside separates the water bridge pathway, in which the next water molecules move into beside zinc ion. A new water molecule is supplied from the bulk to near the delta1-nitrogen of His(64). These reconstitute the water bridge. Based on these features, we suggest here a catalytic mechanism for hCAII: the tautomerization of His(64) can mediate the transfers of both protons and water molecules at a neutral pH with high efficiency, requiring no time- or energy-consuming processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».