Mechanism and Active Site Residues of GDP-Fucose Synthase
Notice bibliographique
Résumé
L-fucose, 6-deoxy-L-galactose, is a key component of many important glycoconjugates including the blood group antigens and the Lewis(X) ligands. The biosynthesis of GDP-L-fucose begins with the action of a dehydratase that converts GDP-D-mannose into GDP-4-keto-6-deoxy-mannose. The enzyme GDP-fucose synthase, GFS, (also known as GDP-4-keto-6-deoxy-D-mannose epimerase/reductase, GMER) then converts GDP-4-keto-6-deoxy-D-mannose into GDP-L-fucose. The GFS reaction involves epimerizations at both C-3'' and C-5'' followed by an NADPH-dependent reduction of the carbonyl at C-4. This manuscript describes studies that elucidate the order of the epimerization steps and the roles of the active site acid/base residues responsible for the epimerizations. An active site mutant, Cys109Ser, produces GDP-6-deoxy-D-altrose as its major product indicating that C-3'' epimerization occurs first and premature reduction of the GDP-4-keto-6-deoxy-D-altrose intermediate becomes competitive with GDP-L-fucose production. The same mutation results in the appearance of a kinetic isotope effect when [3''-(2)H]-GDP-6-deoxy-4-keto-mannose is used as a substrate. This indicates that Cys109 is the base responsible for the deprotonation of the substrate at C-3''. The Cys109Ser mutant also catalyzes a rapid wash-in of solvent derived deuterium into the C-5'' position of GDP-fucose in the presence of NADP(+). This confirms the order of epimerizations and the role of Cys109. Finally, the inactive His179Gln mutant readily catalyzes the wash-out of deuterium from the C-3'' position of [3''-(2)H]-GDP-6-deoxy-4-keto-mannose. Together these results strongly implicate an ordered sequence of epimerizations (C-3'' followed by C-5'') and suggest that Cys109 acts as a base and His179 acts as an acid in both epimerization steps.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 tête enseignante, 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 ».