Structure and Mechanism of PhnP, a Phosphodiesterase of the Carbon-Phosphorus Lyase Pathway
Notice bibliographique
Résumé
PhnP is a phosphodiesterase that plays an important role within the bacterial carbon-phosphorus lyase (CP-lyase) pathway by recycling a "dead-end" intermediate, 5-phospho-α-d-ribosyl 1,2-cyclic phosphate, that is formed during organophosphonate catabolism. As a member of the metallo-β-lactamase superfamily, PhnP is most homologous in sequence and structure to tRNase Z phosphodiesterases. X-ray structural analysis of PhnP complexed with orthovanadate to 1.5 Å resolution revealed this inhibitor bound in a tetrahedral geometry by the two catalytic manganese ions and the putative general acid residue H200. Guided by this structure, we probed the contributions of first- and second-sphere active site residues to catalysis and metal ion binding by site-directed mutagenesis, kinetic analysis, and ICP-MS. Alteration of H200 to alanine resulted in a 6-33-fold decrease in k(cat)/K(M) with substituted methyl phenylphosphate diesters with leaving group pK(a) values ranging from 4 to 8.4. With bis(p-nitrophenyl)phosphate as a substrate, there was a 10-fold decrease in k(cat)/K(M), primarily the result of a large increase in K(M). Moreover, the nickel ion-activated H200A PhnP displayed a bell-shaped pH dependence for k(cat)/K(M) with pK(a) values (pK(a1) = 6.3; pK(a2) = 7.8) that were comparable to those of the wild-type enzyme (pK(a1) = 6.5; pK(a2) = 7.8). Such modest effects are counter to what is expected for a general acid catalyst and suggest an alternate role for H200 in this enzyme. A Brønsted analysis of the PhnP reaction with a series of substituted phenyl methyl phosphate esters yielded a linear correlation, a β(lg) of -1.06 ± 0.1, and a Leffler α value of 0.61, consistent with a synchronous transition state for phosphoryl transfer. On the basis of these data, we propose a mechanism for PhnP.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 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 ».