Crystallographic snapshots of the complete reaction cycle of nicotine degradation by an amine oxidase of the monoamine oxidase (MAO) family
Notice bibliographique
Résumé
FAD-linked oxidases constitute a class of enzymes which catalyze dehydrogenation as a fundamental biochemical reaction, followed by reoxidation of reduced flavin. Here, we present high-resolution crystal structures showing the flavoenzyme 6-hydroxy-l-nicotine oxidase in action. This enzyme was trapped during catalytic degradation of the native substrate in a sequence of discrete reaction states corresponding to the substrate-reduced enzyme, a complex of the enzyme with the intermediate enamine product and formation of the final aminoketone product. The inactive d-stereoisomer binds in mirror symmetry with respect to the catalytic axis, revealing absolute stereospecificity of hydrogen transfer to the flavin. The structural data suggest deprotonation of the substrate when bound at the active site, an overall binary complex mechanism and oxidation by direct hydride transfer. The amine nitrogen has a critical role in the dehydrogenation step and may activate carbocation formation at the α-carbon via delocalization from the lone pair to σ* C(α)-H. Enzymatically assisted hydrolysis of the intermediate product occurs at a remote (P site) cavity. Substrate entry and product exit follow different paths. Structural and kinetic data suggest that substrate can also bind to the reduced enzyme, associated with slower reoxidation as compared to the rate of reoxidation of free enzyme. The results are of general relevance for the mechanisms of flavin amine oxidases.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 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 ».