Mutational Analysis of the Active Site Flap (20s Loop) of Mandelate Racemase
Notice bibliographique
Résumé
Mandelate racemase from Pseudomonas putida catalyzes the Mg2+-dependent 1,1-proton transfer that interconverts the enantiomers of mandelate. Residues of the 20s and 50s loops determine, in part, the topology and polarity of the active site and hence the substrate specificity. Previously, we proposed that, during racemization, the phenyl ring of mandelate moves between an S-pocket comprised of residues from the 50s loop and an R-pocket comprised of residues from the 20s loop [Siddiqi, F., Bourque, J. R., Jiang, H., Gardner, M., St. Maurice, M., Blouin, C., and Bearne, S. L. (2005) Biochemistry 44, 9013-9021]. The 20s loop constitutes a mobile beta-meander flap that covers the active site cavity shielding it from solvent and controlling entry and egress of ligands. To understand the role of the 20s loop in catalysis and substrate specificity, we constructed a series of mutants (V22A, V22I, V22F, T24S, A25V, V26A, V26L, V26F, V29A, V29L, V29F, V26A/V29L, and V22I/V29L) in which the sizes of hydrophobic side chains of the loop residues were varied. Catalytic efficiencies (kcat/Km) for all mutants were reduced between 6- and 40-fold with the exception of those of V22I, V26A, V29L, and V22I/V29L which had near wild-type efficiencies with mandelate. Thr 24 and Ala 25, located at the tip of the 20s loop, were particularly sensitive to minor alterations in the size of their hydrophobic side chains; however, most mutations were tolerated quite well, suggesting that flap mobility could compensate for increases in the steric bulk of hydrophobic side chains. With the exception of V29L, with mandelate as the substrate, and V22F and V26A/V29L, with 2-naphthylglycolate (2-NG) as the substrate, the values of kcat and Km were not altered in a manner consistent with steric obstruction of the R-pocket, perhaps due to flap mobility compensating for the increased size of the hydrophobic side chains. Surprisingly, V22I and V29L catalyzed the racemization of the bulkier substrate 2-NG with kcat/Km values approximately 2-fold greater than those observed for wild-type mandelate racemase. Although minor changes in substrate specificity were achieved through alterations of the active site flap of mandelate racemase, our results suggest that hydrophobic residues that reside on a flexible flap and define the topology of an active site through their van der Waals contacts with the substrate are quite tolerant of a variety of steric substitutions.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».