Aspartate 313 in the Streptomyces plicatusHexosaminidase Plays a Critical Role in Substrate-assisted Catalysis by Orienting the 2-Acetamido Group and Stabilizing the Transition State
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Notice bibliographique
Résumé
SpHex, a retaining family 20 glycosidase from Streptomyces plicatus, catalyzes the hydrolysis of N-acetyl-beta-hexosaminides. Accumulating evidence suggests that the hydrolytic mechanism involves substrate-assisted catalysis wherein the 2-acetamido substituent acts as a nucleophile to form an oxazolinium ion intermediate. The role of a conserved aspartate residue (D313) in the active site of SpHex was investigated through kinetic and structural analyses of two variant enzymes, D313A and D313N. Three-dimensional structures of the wild-type and variant enzymes in product complexes with N-acetyl-d-glucosamine revealed substantial differences. In the D313A variant the 2-acetamido group was found in two conformations of which only one is able to aid in catalysis through anchimeric assistance. The mutation D313N results in a steric clash in the active site between Asn-313 and the 2-acetamido group preventing the 2-acetamido group from providing anchimeric assistance, consistent with the large reduction in catalytic efficiency and the insensitivity of this variant to chemical rescue. By comparison, the D313A mutation results in a shift in a shift in the pH optimum and a modest decrease in activity that can be rescued by using azide as an exogenous nucleophile. These structural and kinetic data provide evidence that Asp-313 stabilizes the transition states flanking the oxazoline intermediate and also assists to correctly orient the 2-acetamido group for catalysis. Based on analogous conserved residues in the family 18 chitinases and family 56 hyaluronidases, the roles played by the Asp-313 residue is likely general for all hexosaminidases using a mechanism involving substrate-assisted catalysis.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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)
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