Structure and Dynamics of <i>Mycobacterium tuberculosis</i> Truncated Hemoglobin N: Insights from NMR Spectroscopy and Molecular Dynamics Simulations
Notice bibliographique
Résumé
The potent nitric oxide dioxygenase (NOD) activity (trHbN-Fe²⁺-O₂ + (•)NO → trHbN-Fe³⁺-OH₂ + NO₃⁻) of Mycobacterium tuberculosis truncated hemoglobin N (trHbN) protects aerobic respiration from inhibition by (•)NO. The high activity of trHbN has been attributed in part to the presence of numerous short-lived hydrophobic cavities that allow partition and diffusion of the gaseous substrates (•)NO and O₂ to the active site. We investigated the relation between these cavities and the dynamics of the protein using solution NMR spectroscopy and molecular dynamics (MD). Results from both approaches indicate that the protein is mainly rigid with very limited motions of the backbone N-H bond vectors on the picoseconds-nanoseconds time scale, indicating that substrate diffusion and partition within trHbN may be controlled by side-chains movements. Model-free analysis also revealed the presence of slow motions (microseconds-milliseconds), not observed in MD simulations, for many residues located in helices B and G including the distal heme pocket Tyr33(B10). All currently known crystal structures and molecular dynamics data of truncated hemoglobins with the so-called pre-A N-terminal extension suggest a stable α-helical conformation that extends in solution. Moreover, a recent study attributed a crucial role to the pre-A helix for NOD activity. However, solution NMR data clearly show that in near-physiological conditions these residues do not adopt an α-helical conformation and are significantly disordered and that the helical conformation seen in crystal structures is likely induced by crystal contacts. Although this lack of order for the pre-A does not disagree with an important functional role for these residues, our data show that one should not assume an helical conformation for these residues in any functional interpretation. Moreover, future molecular dynamics simulations should not use an initial α-helical conformation for these residues in order to avoid a bias based on an erroneous initial structure for the N-termini residues. This work constitutes the first study of a truncated hemoglobin dynamics performed by solution heteronuclear relaxation NMR spectroscopy.
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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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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.
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 ».