Site-saturation Mutagenesis of Tyr-105 Reveals Its Importance in Substrate Stabilization and Discrimination in TEM-1 β-Lactamase
Notice bibliographique
Résumé
The conserved Class A beta-lactamase active site residue Tyr-105 was substituted by saturation mutagenesis in TEM-1 beta-lactamase from Escherichia coli in order to clarify its role in enzyme activity and in substrate stabilization and discrimination. Minimum inhibitory concentrations were calculated for E. coli cells harboring each Y105X mutant in the presence of various penicillin and cephalosporin antibiotics. We found that only aromatic residues as well as asparagine replacements conferred high in vivo survival rates for all substrates tested. At position 105, the small residues alanine and glycine provide weak substrate discrimination as evidenced by the difference in benzylpenicillin hydrolysis relative to cephalothin, two typical penicillin and cephalosporin antibiotics. Kinetic analyses of mutants of interest revealed that the Y105X replacements have a greater effect on K(m) than k(cat), highlighting the importance of Tyr-105 in substrate recognition. Finally, by performing a short molecular dynamics study on a restricted set of Y105X mutants of TEM-1, we found that the strong aromatic bias observed at position 105 in Class A beta-lactamases is primarily defined by a structural requirement, selecting planar residues that form a stabilizing wall to the active site. The adopted conformation of residue 105 prevents detrimental steric interactions with the substrate molecule in the active site cavity and provides a rationalization for the strong aromatic bias found in nature at this position among Class A beta-lactamases.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».