Functional and Structural Characterization of DR_0079 from <i>Deinococcus radiodurans</i>, a Novel Nudix Hydrolase with a Preference for Cytosine (Deoxy)ribonucleoside 5′-Di- and Triphosphates
Notice bibliographique
Résumé
The genome of the extremely radiation resistant bacterium Deinococcus radiodurans encodes 21 Nudix hydrolases, of which only two have been characterized in detail. Here we report the activity and crystal structure for DR_0079, the first Nudix hydrolase observed to have a marked preference for cytosine ribonucleoside 5'-diphosphate (CDP) and cytosine ribonucleoside 5'-triphosphate (CTP). After CDP and CTP, the next most preferred substrates for DR_0079, with a relative activity of <50%, were the corresponding deoxyribose nucleotides, dCDP and dCTP. Hydrolase activity at the site of the phosphodiester bond was corroborated using (31)P NMR spectroscopy to follow the phosphorus resonances for three substrates, CDP, IDP, and CTP, and their hydrolysis products, CMP + P(i), IMP + P(i), and CMP + PP(i), respectively. Nucleophilic substitution at the beta-phosphorus of CDP and CTP was established, using (31)P NMR spectroscopy, by the appearance of an upfield-shifted P(i) resonance and line-broadened PP(i) resonance, respectively, when the hydrolysis was performed in 40% H(2)(18)O-enriched water. The optimal activity for CDP was at pH 9.0-9.5 with the reaction requiring divalent metal cation (Mg(2+) > Mn(2+) > Co(2+)). The biochemical data are discussed with reference to the crystal structure for DR_0079 that was determined in the metal-free form at 1.9 A resolution. The protein contains nine beta-strands, three alpha-helices, and two 3(10)-helices organized into three subdomains: an N-terminal beta-sheet, a central Nudix core, and a C-terminal helix-turn-helix motif. As observed for all known structures of Nudix hydrolases, the alpha-helix of the "Nudix box" is one of two helices that sandwich a "four-strand" mixed beta-sheet. To identify residues potentially involved in metal and substrate binding, NMR chemical shift mapping experiments were performed on (15)N-labeled DR_0079 with the paramagnetic divalent cation Co(2+) and the nonhydrolyzable substrate thymidine 5'-O-(alpha,beta-methylenediphosphate) and the results mapped onto the crystal structure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».