Crystal Structure of Reaction Intermediates in Pyruvate Class II Aldolase
Notice bibliographique
Résumé
Crystal structures of divalent metal-dependent pyruvate aldolase, HpaI, in complex with substrate and cleavage products were determined to 1.8-2.0 Å resolution. The enzyme·substrate complex with 4-hydroxy-2-ketoheptane-1,7-dioate indicates that water molecule W2 bound to the divalent metal ion initiates C3-C4 bond cleavage. The binding mode of the aldehyde donor delineated a solvent-filled capacious binding locus lined with predominantly hydrophobic residues. The absence of direct interactions with the aldehyde aliphatic carbons accounts for the broad specificity and lack of stereospecific control by the enzyme. Enzymatic complex structures formed with keto acceptors, pyruvate, and 2-ketobutyrate revealed bidentate interaction with the divalent metal ion by C1-carboxyl and C2-carbonyl oxygens and water molecule W4 that is within close contact of the C3 carbon. Arg(70) assumes a multivalent role through its guanidinium moiety interacting with all active site enzymatic species: C2 oxygen in substrate, pyruvate, and ketobutyrate; substrate C4 hydroxyl; aldehyde C1 oxygen; and W4. The multiple interactions made by Arg(70) stabilize the negatively charged C4 oxygen following proton abstraction, the aldehyde alignment in aldol condensation, and the pyruvate enolate upon aldol cleavage as well as support proton exchange at C3. This role is corroborated by loss of aldol cleavage ability and pyruvate C3 proton exchange activity and by a 730-fold increase in the dissociation constant toward the pyruvate enolate analog oxalate in the R70A mutant. Based on the crystal structures, a mechanism is proposed involving the two enzyme-bound water molecules, W2 and W4, in acid/base catalysis that facilitates reversible aldol cleavage. The same reaction mechanism promotes decarboxylation of oxaloacetate.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».