Mutational, Structural, and Kinetic Evidence for a Dissociative Mechanism in the GDP-Mannose Mannosyl Hydrolase Reaction
Notice bibliographique
Résumé
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 enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».