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Enregistrement W2050474570 · doi:10.1021/bi050583v

Mutational, Structural, and Kinetic Evidence for a Dissociative Mechanism in the GDP-Mannose Mannosyl Hydrolase Reaction

2005· article· en· W2050474570 sur OpenAlexaff
Zuyong Xia, Hugo F. Azurmendi, Luke L. Lairson, Stephen G. Withers, Sandra B. Gabelli, Mario A. Bianchet, L. Mario Amzel, Albert S. Mildvan

Notice bibliographique

RevueBiochemistry · 2005
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueBiochemical and Molecular Research
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNational Institute of Diabetes and Digestive and Kidney DiseasesNational Institute of General Medical Sciences
Mots-clésOxocarbeniumChemistryEnzyme kineticsLeaving groupStereochemistryHydrolaseMannoseCationic polymerizationCooperativityActive siteCatalysisNucleophileEnzymeBiochemistryOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

GDP-mannose hydrolase (GDPMH) catalyzes the hydrolysis of GDP-alpha-d-sugars by nucleophilic substitution with inversion at the anomeric C1 atom of the sugar, with general base catalysis by H124. Three lines of evidence indicate a mechanism with dissociative character. First, in the 1.3 A X-ray structure of the GDPMH-Mg(2+)-GDP.Tris(+) complex [Gabelli, S. B., et al. (2004) Structure 12, 927-935], the GDP leaving group interacts with five catalytic components: R37, Y103, R52, R65, and the essential Mg(2+). As determined by the effects of site-specific mutants on k(cat), these components contribute factors of 24-, 100-, 309-, 24-, and >/=10(5)-fold, respectively, to catalysis. Both R37 and Y103 bind the beta-phosphate of GDP and are only 5.0 A apart. Accordingly, the R37Q/Y103F double mutant exhibits partially additive effects of the two single mutants on k(cat), indicating cooperativity of R37 and Y103 in promoting catalysis, and antagonistic effects on K(m). Second, the conserved residue, D22, is positioned to accept a hydrogen bond from the C2-OH group of the sugar undergoing substitution at C1, as was shown by modeling an alpha-d-mannosyl group into the sugar binding site. The D22A and D22N mutations decreased k(cat) by factors of 10(2.1) and 10(2.6), respectively, for the hydrolysis of GDP-alpha-d-mannose, and showed smaller effects on K(m), suggesting that the D22 anion stabilizes a cationic oxocarbenium transition state. Third, the fluorinated substrate, GDP-2F-alpha-d-mannose, for which a cationic oxocarbenium transition state would be destabilized by electron withdrawal, exhibited a 16-fold decrease in k(cat) and a smaller, 2.5-fold increase in K(m). The D22A and D22N mutations further decreased the k(cat) with GDP-2F-alpha-d-mannose to values similar to those found with GDP-alpha-d-mannose, and decreased the K(m) of the fluorinated substrate. The choice of histidine as the general base over glutamate, the preferred base in other Nudix enzymes, is not due to the greater basicity of histidine, since the pK(a) of E124 in the active complex (7.7) exceeded that of H124 (6.7), and the H124E mutation showed a 10(2.2)-fold decrease in k(cat) and a 4.0-fold increase in K(m) at pH 9.3. Similarly, the catalytic triad detected in the X-ray structure (H124- - -Y127- - -P120) is unnecessary for orienting H124, since the Y127F mutation had only 2-fold effects on k(cat) and K(m) with either H124 or E124 as the general base. Hence, a neutral histidine rather than an anionic glutamate may be necessary to preserve electroneutrality in the active complex.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,499

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,338
Écart entre enseignants0,311 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations8
Publié2005
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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