Compound I Is the Reactive Intermediate in the First Monooxygenation Step during Conversion of Cholesterol to Pregnenolone by Cytochrome P450scc: EPR/ENDOR/Cryoreduction/Annealing Studies
Notice bibliographique
Résumé
Cytochrome P450scc (CYP11A1) catalyzes conversion of cholesterol (CH) to pregnenolone, the precursor to all steroid hormones. This process proceeds via three sequential monooxygenation reactions: two stereospecific hydroxylations with formation first of 22R-hydroxycholesterol (22-HC) and then 20α,22R-dihydroxycholesterol (20,22-DHC), followed by C20-C22 bond cleavage. Herein we have employed EPR and ENDOR spectroscopy to characterize the intermediates in the first hydroxylation step by 77 K radiolytic one-electron cryoreduction and subsequent annealing of the ternary oxy-cytochrome P450scc-cholesterol complex. This approach is fully validated by the demonstration that the cryoreduced ternary complex of oxy-P450scc-CH is catalytically competent and hydroxylates cholesterol to form 22-HC with no detectable formation of 20-HC, just as occurs under physiological conditions. Cryoreduction of the ternary complex trapped at 77 K produces predominantly the hydroperoxy-ferriheme P450scc intermediate, along with a minor fraction of peroxo-ferriheme intermediate that converts into a new hydroperoxo-ferriheme species at 145 K. This behavior reveals that the distal pocket of the parent oxy-P450scc-cholesterol complex exhibits an efficient proton delivery network, with an ordered water molecule H-bonded to the distal oxygen of the dioxygen ligand. During annealing of the hydroperoxy-ferric P450scc intermediates at 185 K, they convert to the primary product complex in which CH has been converted to 22-HC. In this process, the hydroperoxy-ferric intermediate decays with a large solvent kinetic isotope effect, as expected when proton delivery to the terminal O leads to formation of Compound I (Cpd I). (1)H ENDOR measurements of the primary product formed in deuterated solvent show that the heme Fe(III) is coordinated to the 22R-O(1)H of 22-HC, where the (1)H is derived from substrate and exchanges to D after annealing at higher temperatures. These observations establish that Cpd I is the agent that hydroxylates CH, rather than the hydroperoxy-ferric heme.
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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 ».