Structure and heme binding properties of <i>Escherichia coli</i> O157:H7 ChuX
Notice bibliographique
Résumé
For many pathogenic microorganisms, iron acquisition from host heme sources stimulates growth, multiplication, ultimately enabling successful survival and colonization. In gram-negative Escherichia coli O157:H7, Shigella dysenteriae and Yersinia enterocolitica the genes encoded within the heme utilization operon enable the effective uptake and utilization of heme as an iron source. While the complement of proteins responsible for heme internalization has been determined in these organisms, the fate of heme once it has reached the cytoplasm has only recently begun to be resolved. Here we report the first crystal structure of ChuX, a member of the conserved heme utilization operon from pathogenic E. coli O157:H7 determined at 2.05 A resolution. ChuX forms a dimer which remarkably given low sequence homology, displays a very similar fold to the monomer structure of ChuS and HemS, two other heme utilization proteins. Absorption spectral analysis of heme reconstituted ChuX demonstrates that ChuX binds heme in a 1:1 manner implying that each ChuX homodimer has the potential to coordinate two heme molecules in contrast to ChuS and HemS where only one heme molecule is bound. Resonance Raman spectroscopy indicates that the heme of ferric ChuX is composed of a mixture of coordination states: 5-coordinate and high-spin, 6-coordinate and low-spin, and 6-coordinate and high-spin. In contrast, the reduced ferrous form displays mainly a 5-coordinate and high-spin state with a minor contribution from a 6-coordinate and low-spin state. The nu(Fe-CO) and nu(C-O) frequencies of ChuX-bound CO fall on the correlation line expected for histidine-coordinated hemoproteins indicating that the fifth axial ligand of the ferrous heme is the imidazole ring of a histidine residue. Based on sequence and structural comparisons, we designed a number of site-directed mutations in ChuX to probe the heme binding sites and dimer interface. Spectral analysis of ChuX and mutants suggests involvement of H65 and H98 in heme coordination as mutations of both residues were required to abolish the formation of the hexacoordination state of heme-bound ChuX.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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.
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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 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 ».