Identification of an Acyl-Enzyme Intermediate in a <i>meta</i>-Cleavage Product Hydrolase Reveals the Versatility of the Catalytic Triad
Notice bibliographique
Résumé
Meta-cleavage product (MCP) hydrolases are members of the α/β-hydrolase superfamily that utilize a Ser-His-Asp triad to catalyze the hydrolysis of a C-C bond. BphD, the MCP hydrolase from the biphenyl degradation pathway, hydrolyzes 2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoic acid (HOPDA) to 2-hydroxypenta-2,4-dienoic acid (HPD) and benzoate. A 1.6 Å resolution crystal structure of BphD H265Q incubated with HOPDA revealed that the enzyme's catalytic serine was benzoylated. The acyl-enzyme is stabilized by hydrogen bonding from the amide backbone of 'oxyanion hole' residues, consistent with formation of a tetrahedral oxyanion during nucleophilic attack by Ser112. Chemical quench and mass spectrometry studies substantiated the formation and decay of a Ser112-benzoyl species in wild-type BphD on a time scale consistent with turnover and incorporation of a single equivalent of (18)O into the benzoate produced during hydrolysis in H(2)(18)O. Rapid-scanning kinetic studies indicated that the catalytic histidine contributes to the rate of acylation by only an order of magnitude, but affects the rate of deacylation by over 5 orders of magnitude. The orange-colored catalytic intermediate, ES(red), previously detected in the wild-type enzyme and proposed herein to be a carbanion, was not observed during hydrolysis by H265Q. In the newly proposed mechanism, the carbanion abstracts a proton from Ser112, thereby completing tautomerization and generating a serinate for nucleophilic attack on the C6-carbonyl. Finally, quantification of an observed pre-steady-state kinetic burst suggests that BphD is a half-site reactive enzyme. While the updated catalytic mechanism shares features with the serine proteases, MCP hydrolase-specific chemistry highlights the versatility of the Ser-His-Asp triad.
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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 ».