Structural and mechanistic insight into covalent substrate binding by <i>Escherichia coli</i> dihydroxyacetone kinase
Notice bibliographique
Résumé
The Escherichia coli dihydroxyacetone (Dha) kinase is an unusual kinase because (i) it uses the phosphoenolpyruvate carbohydrate: phosphotransferase system (PTS) as the source of high-energy phosphate, (ii) the active site is formed by two subunits, and (iii) the substrate is covalently bound to His218(K)* of the DhaK subunit. The PTS transfers phosphate to DhaM, which in turn phosphorylates the permanently bound ADP coenzyme of DhaL. This phosphoryl group is subsequently transferred to the Dha substrate bound to DhaK. Here we report the crystal structure of the E. coli Dha kinase complex, DhaK-DhaL. The structure of the complex reveals that DhaK undergoes significant conformational changes to accommodate binding of DhaL. Combined mutagenesis and enzymatic activity studies of kinase mutants allow us to propose a catalytic mechanism for covalent Dha binding, phosphorylation, and release of the Dha-phosphate product. Our results show that His56(K) is involved in formation of the covalent hemiaminal bond with Dha. The structure of H56N(K) with noncovalently bound substrate reveals a somewhat different positioning of Dha in the binding pocket as compared to covalently bound Dha, showing that the covalent attachment to His218(K) orients the substrate optimally for phosphoryl transfer. Asp109(K) is critical for activity, likely acting as a general base activating the γ-OH of Dha. Our results provide a comprehensive picture of the roles of the highly conserved active site residues of dihydroxyacetone kinases.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».