Identification of the 6-Sulfate Binding Site Unique to α-Subunit-Containing Isozymes of Human β-Hexosaminidase
Notice bibliographique
Résumé
In humans, beta-hexosaminidase A (alphabeta) is required to hydrolyze GM2 ganglioside. A deficiency of either the alpha- or beta-subunit leads to a severe neurological disease, Tay-Sachs or Sandhoff disease, respectively. In mammals beta-hexosaminidase B (betabeta) and S (alphaalpha) are other major and minor isozymes. The primary structures of the alpha- and beta-subunits are 60% identical, but only the alpha-containing isozymes can efficiently hydrolyze beta-linked GlcNAc-6-SO(4) from natural or artificial substrates. Hexosaminidase has been grouped with glycosidases in family 20. A molecular model of the active site of the human hexosaminidase has been generated from the crystal structure of a family 20 bacterial chitobiase. We now use the chitobiase structure to identify residues close to the carbon-6 oxygen of NAG-A, the nonreducing beta-GlcNAc residue of its bound substrate. The chitobiase side chains in the best interactive positions align with alpha-Asn(423)Arg(424) and beta-Asp(453)Leu(454). The change in charge from positive in alpha to negative in beta is consistent with the lower K(m) of hexosaminidase S, and the much higher K(m) and lower pH optimum of hexosaminidase B, toward sulfated versus unsulfated substrates. In vitro mutagenesis, CHO cell expression, and kinetic analyses of an alphaArg(424)Lys hexosaminidase S detected little change in V(max) but a 2-fold increase in K(m) for the sulfated substrate. Its K(m) for the nonsulfated substrate was unaffected. When alphaAsn(423) was converted to Asp, again only the K(m) for the sulfated substrate was changed, increasing by 6-fold. Neutralization of the charge on alphaArg(424) by substituting Gln produced a hexosaminidase S with a K(m) decrease of 3-fold and a V(max) increased by 6-fold for the unsulfated substrate, parameters nearly identical to those of hexosaminidase B at pH 4.2. As well, for the sulfated substrate at pH 4.2 its K(m) was increased 9-fold and its V(max) decreased 1.5-fold, values very similar to those of hexosaminidase B obtained at pH 3.0, where its betaAsp(453) becomes protonated.
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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) | 0,001 | 0,001 |
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 ».