Structure of the Escherichia coli O157:H7 Heme Oxygenase ChuS in Complex with Heme and Enzymatic Inactivation by Mutation of the Heme Coordinating Residue His-193
Notice bibliographique
Résumé
Heme oxygenases catalyze the oxidation of heme to biliverdin, CO, and free iron. For pathogenic microorganisms, heme uptake and degradation are critical mechanisms for iron acquisition that enable multiplication and survival within hosts they invade. Here we report the first crystal structure of the pathogenic Escherichia coli O157:H7 heme oxygenase ChuS in complex with heme at 1.45 A resolution. When compared with other heme oxygenases, ChuS has a unique fold, including structural repeats and a beta-sheet core. Not surprisingly, the mode of heme coordination by ChuS is also distinct, whereby heme is largely stabilized by residues from the C-terminal domain, assisted by a distant arginine from the N-terminal domain. Upon heme binding, there is no large conformational change beyond the fine tuning of a key histidine (His-193) residue. Most intriguingly, in contrast to other heme oxygenases, the propionic side chains of heme are orientated toward the protein core, exposing the alpha-meso carbon position where O(2) is added during heme degradation. This unique orientation may facilitate presentation to an electron donor, explaining the significantly reduced concentration of ascorbic acid needed for the reaction. Based on the ChuS-heme structure, we converted the histidine residue responsible for axial coordination of the heme group to an asparagine residue (H193N), as well as converting a second histidine to an alanine residue (H73A) for comparison purposes. We employed spectral analysis and CO measurement by gas chromatography to analyze catalysis by ChuS, H193N, and H73A, demonstrating that His-193 is the key residue for the heme-degrading activity of ChuS.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».