Kinetic Analysis of Arsenic−Metalation of Human Metallothionein: Significance of the Two-Domain Structure
Notice bibliographique
Résumé
Metallothionein (MT) is ubiquitous in Nature, underlying MT's importance in the cellular chemistry of metals. Mammalian MT consists of two metal-binding domains while microorganisms like cyanobacteria consist of a single metal-binding domain MT. The evolution of a two-domain protein has been speculated on for some time; however, no conclusive evidence explaining the evolutionary necessity of the two-domain structure has been reported. The results presented in this report provide the complete kinetic analysis and subsequent mechanism of the As(3+)-metalation of the two-domain beta alpha hMT and the isolated single domain fragments using time- and temperature-resolved electrospray ionization mass spectrometry. The mechanism for beta alpha hMT binding As(3+) is noncooperative and involves six sequential bimolecular reactions in which the alpha domain binds As(3+) first followed by the beta domain. At room temperature (295 K) and pH 3.5, the sequential individual rate constants, k(n) (n = 1-6) for the As(3+)-metalation of beta alpha hMT starting at k(1beta alpha) are 25, 24, 19, 14, 8.7, and 3.7 M(-1)s(-1). The six rate constants follow an almost linear trend directly dependent on the number of unoccupied sites for the incoming metal. Analysis of the temperature-dependent kinetic electrospray ionization mass spectra data allowed determination of the activation energy for the formation of As(1)-H(17)-beta alpha hMT (14 kJ mol(-1)) and As(2-6)-beta alpha hMT (22 kJ mol(-1)). On the basis of the increased rate of metalation for the two-domain protein when compared with the isolated single-domain, we propose that there is an evolutionary advantage for the two-domain MT structures in higher organism, which allows MT to bind metals faster and, therefore, be a more efficient metal scavenger.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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)
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 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 ».