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Enregistrement W2022564991 · doi:10.1021/bi020078n

A Case for Reverse Protonation:  Identification of Glu160 as an Acid/Base Catalyst in <i>Thermoanaerobacterium saccharolyticum</i> β-Xylosidase and Detailed Kinetic Analysis of a Site-Directed Mutant

2002· article· en· W2022564991 sur OpenAlexaff
David J. Vocadlo, Jacqueline Wicki, Karen Rupitz, Stephen G. Withers

Notice bibliographique

RevueBiochemistry · 2002
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueEnzyme Production and Characterization
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésChemistryEnzyme kineticsActive siteStereochemistryEnzymeElectrospray ionizationBiochemistryChromatographyMass spectrometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The catalytic mechanism of the family 39 Thermoanaerobacterium saccharolyticum beta-xylosidase (XynB) involves a two-step double-displacement mechanism in which a covalent alpha-xylosyl-enzyme intermediate is formed with assistance from a general acid and then hydrolyzed with assistance from a general base. Incubation of recombinant XynB with the newly synthesized active site-directed inhibitor, N-bromoacetyl-beta-D-xylopyranosylamine, resulted in rapid, time-dependent inactivation of the enzyme (k(i)/K(i) = 4.3 x 10(-4) s(-1)mM(- 1)). Protection from inactivation using xylose or benzyl 1-thio-beta-xyloside suggested that the inactivation was active site-directed. Mass spectrometric analysis indicated that incubation of the enzyme with the inactivator resulted in the stoichiometric formation of a new enzyme species bearing the label. Comparative mapping of peptic digests of both the labeled and unlabeled enzyme by HPLC coupled to an electrospray ionization mass spectrometer permitted the identification of a labeled peptide. Sequencing of this peptide by tandem mass spectrometry identified Glu160 within the sequence (157)IWNEPNL(164) as the site of attachment of the N-acetyl-beta-D-xylopyranosylamine moiety. Kinetic analysis of the Glu160Ala mutant strongly suggests that this residue is involved in acid/base catalysis as follows. First, a significant difference in the dependence of k(cat)/K(m) on pH as compared to that seen for the wild-type enzyme was found, as expected for a residue that is involved in acid/base catalysis. The changes, however, were not as simple as those seen in other cases. Second, a dramatic decrease (up to 10(5)-fold) in the catalytic efficiency (k(cat)/K(m)) of the enzyme with a substrate requiring protonic assistance is observed upon such mutation. In contrast, the catalytic efficiency of the enzyme with substrates bearing a good leaving group, not requiring acid catalysis, is only moderately impaired relative to that of the wild-type enzyme (8-fold). Surprisingly, however, the glycosylation step was rate-limiting for all but the most reactive substrates. Last, the addition of azide as a competitive nucleophile resulted in the formation of a beta-xylosyl azide product and increased the k(cat) and K(m) values up to 8-fold while k(cat)/K(m) remained relatively unchanged. Such kinetic behavior is consistent with azide acting competitively with water as a nucleophile in the second step of the enzyme catalyzed reaction involving breakdown of the xylosyl-enzyme intermediate. Together, these results provide strong evidence for a role of Glu160 in acid/base catalysis but suggest that it may be partnered by a second carboxylic acid residue and that the enzyme may function through using acid catalysis involving reverse protonation of active site residues.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,239
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations46
Publié2002
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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