Biochemical Discrimination between Selenium and Sulfur 1: A Single Residue Provides Selenium Specificity to Human Selenocysteine Lyase
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Notice bibliographique
Résumé
Selenium and sulfur are two closely related basic elements utilized in nature for a vast array of biochemical reactions. While toxic at higher concentrations, selenium is an essential trace element incorporated into selenoproteins as selenocysteine (Sec), the selenium analogue of cysteine (Cys). Sec lyases (SCLs) and Cys desulfurases (CDs) catalyze the removal of selenium or sulfur from Sec or Cys and generally act on both substrates. In contrast, human SCL (hSCL) is specific for Sec although the only difference between Sec and Cys is the identity of a single atom. The chemical basis of this selenium-over-sulfur discrimination is not understood. Here we describe the X-ray crystal structure of hSCL and identify Asp146 as the key residue that provides the Sec specificity. A D146K variant resulted in loss of Sec specificity and appearance of CD activity. A dynamic active site segment also provides the structural prerequisites for direct product delivery of selenide produced by Sec cleavage, thus avoiding release of reactive selenide species into the cell. We thus here define a molecular determinant for enzymatic specificity discrimination between a single selenium versus sulfur atom, elements with very similar chemical properties. Our findings thus provide molecular insights into a key level of control in human selenium and selenoprotein turnover and metabolism.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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) | 0,000 | 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 découle