Polyphosphate-dependent synthesis of ATP and ADP by the family-2 polyphosphate kinases in bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Inorganic polyphosphate (polyP) is a linear polymer of tens or hundreds of phosphate residues linked by high-energy bonds. It is found in all organisms and has been proposed to serve as an energy source in a pre-ATP world. This ubiquitous and abundant biopolymer plays numerous and vital roles in metabolism and regulation in prokaryotes and eukaryotes, but the underlying molecular mechanisms for most activities of polyP remain unknown. In prokaryotes, the synthesis and utilization of polyP are catalyzed by 2 families of polyP kinases, PPK1 and PPK2, and polyphosphatases. Here, we present structural and functional characterization of the PPK2 family. Proteins with a single PPK2 domain catalyze polyP-dependent phosphorylation of ADP to ATP, whereas proteins containing 2 fused PPK2 domains phosphorylate AMP to ADP. Crystal structures of 2 representative proteins, SMc02148 from Sinorhizobium meliloti and PA3455 from Pseudomonas aeruginosa, revealed a 3-layer alpha/beta/alpha sandwich fold with an alpha-helical lid similar to the structures of microbial thymidylate kinases, suggesting that these proteins share a common evolutionary origin and catalytic mechanism. Alanine replacement mutagenesis identified 9 conserved residues, which are required for activity and include the residues from both Walker A and B motifs and the lid. Thus, the PPK2s represent a molecular mechanism, which potentially allow bacteria to use polyP as an intracellular energy reserve for the generation of ATP and survival.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 | 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 ».