Water Oxidation by a Cytochrome P450: Mechanism and Function of the Reaction
Notice bibliographique
Résumé
P450(cam) (CYP101A1) is a bacterial monooxygenase that is known to catalyze the oxidation of camphor, the first committed step in camphor degradation, with simultaneous reduction of oxygen (O2). We report that P450(cam) catalysis is controlled by oxygen levels: at high O2 concentration, P450(cam) catalyzes the known oxidation reaction, whereas at low O2 concentration the enzyme catalyzes the reduction of camphor to borneol. We confirmed, using (17)O and (2)H NMR, that the hydrogen atom added to camphor comes from water, which is oxidized to hydrogen peroxide (H2O2). This is the first time a cytochrome P450 has been observed to catalyze oxidation of water to H2O2, a difficult reaction to catalyze due to its high barrier. The reduction of camphor and simultaneous oxidation of water are likely catalyzed by the iron-oxo intermediate of P450(cam) , and we present a plausible mechanism that accounts for the 1:1 borneol:H2O2 stoichiometry we observed. This reaction has an adaptive value to bacteria that express this camphor catabolism pathway, which requires O2, for two reasons: 1) the borneol and H2O2 mixture generated is toxic to other bacteria and 2) borneol down-regulates the expression of P450(cam) and its electron transfer partners. Since the reaction described here only occurs under low O2 conditions, the down-regulation only occurs when O2 is scarce.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».