Molecular Mechanism of Aminoglycoside Antibiotic Kinase APH(3′)-IIIa
Notice bibliographique
Résumé
The aminoglycoside antibiotic kinases (APHs) constitute a clinically important group of antibiotic resistance enzymes. APHs share structural and functional homology with Ser/Thr and Tyr kinases, yet only five amino acids are invariant between the two groups of enzymes and these residues are all located within the nucleotide binding regions of the proteins. We have performed site-directed mutagenesis on all five conserved residues in the aminoglycoside kinase APH(3')-IIIa: Lys(44) and Glu(60) involved in ATP capture, a putative active site base required for deprotonating the incoming aminoglycoside hydroxyl group Asp(190), and the Mg(2+) ligands Asn(195) and Glu(208), which coordinate two Mg(2+) ions, Mg1 and Mg2. Previous structural and mutagenesis evidence have demonstrated that Lys(44) interacts directly with the phosphate groups of ATP; mutagenesis of invariant Glu(60), which forms a salt bridge with the epsilon-amino group of Lys(44), demonstrated that this residue does not play a critical role in ATP recognition or catalysis. Results of mutagenesis of Asp(190) were consistent with a role in proper positioning of the aminoglycoside hydroxyl during phosphoryl transfer but not as a general base. The Mg1 and Mg2 ligand Asp(208) was found to be absolutely required for enzyme activity and the Mg2 ligand Asn(195) is important for Mg.ATP recognition. The mutagenesis results together with solvent isotope, solvent viscosity, and divalent cation requirements are consistent with a dissociative mechanism of phosphoryl transfer where initial substrate deprotonation is not essential for phosphate transfer and where Mg2 and Asp(208) likely play a critical role in stabilization of a metaphosphate-like transition state. These results lay the foundation for the synthesis of transition state mimics that could reverse aminoglycoside antibiotic resistance in vivo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».