Structural and Mechanistic Analysis of Sialic Acid Synthase NeuB from Neisseria meningitidis in Complex with Mn2+, Phosphoenolpyruvate, and N-Acetylmannosaminitol
Notice bibliographique
Résumé
In Neisseria meningitidis and related bacterial pathogens, sialic acids play critical roles in mammalian cell immunity evasion and are synthesized by a conserved enzymatic pathway that includes sialic acid synthase (NeuB, SiaC, or SynC). NeuB catalyzes the condensation of phosphoenolpyruvate (PEP) and N-acetylmannosamine, directly forming N-acetylneuraminic acid (or sialic acid). In this paper we report the development of a coupled assay to monitor NeuB reaction kinetics and an 18O-labeling study that demonstrates the synthase operates via a C-O bond cleavage mechanism. We also report the first structure of a sialic acid synthase, that of NeuB, revealing a unique domain-swapped homodimer architecture consisting of a (beta/alpha)8 barrel (TIM barrel)-type fold at the N-terminal end and a domain with high sequence identity and structural similarity to the ice binding type III antifreeze proteins at the C-terminal end of the enzyme. We have determined the structures of NeuB in the malate-bound form and with bound PEP and the substrate analog N-acetylmannosaminitol to 1.9 and 2.2 A resolution, respectively. Typical of other TIM barrel proteins, the active site of NeuB is located in a cavity at the C-terminal end of the barrel; however, the positioning of the swapped antifreeze-like domain from the adjacent monomer provides key residues for hydrogen bonding with substrates in the active site of NeuB, a structural feature that leads to distinct modes of substrate binding from other PEP-utilizing enzymes that lack an analogous antifreeze-like domain. Our observation of a direct interaction between a highly ordered manganese and the N-acetylmannosaminitol in the NeuB active site also suggests an essential role for the ion as an electrophilic catalyst that activates the N-acetylmannosamine carbonyl to the addition of PEP.
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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 | 0,000 |
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 ».