Structure of MMACHC Reveals an Arginine-Rich Pocket and a Domain-Swapped Dimer for Its B<sub>12</sub> Processing Function
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Notice bibliographique
Résumé
Defects in the MMACHC gene represent the most common disorder of cobalamin (Cbl) metabolism, affecting synthesis of the enzyme cofactors adenosyl-Cbl and methyl-Cbl. The encoded MMACHC protein binds intracellular Cbl derivatives with different upper axial ligands and exhibits flavin mononucleotide (FMN)-dependent decyanase activity toward cyano-Cbl as well as glutathione (GSH)-dependent dealkylase activity toward alkyl-Cbls. We determined the structure of human MMACHC·adenosyl-Cbl complex, revealing a tailor-made nitroreductase scaffold which binds adenosyl-Cbl in a "base-off, five-coordinate" configuration for catalysis. We further identified an arginine-rich pocket close to the Cbl binding site responsible for GSH binding and dealkylation activity. Mutation of these highly conserved arginines, including a replication of the prevalent MMACHC missense mutation, Arg161Gln, disrupts GSH binding and dealkylation. We further showed that two Cbl-binding monomers dimerize to mediate the reciprocal exchange of a conserved "PNRRP" loop from both subunits, serving as a protein cap for the upper axial ligand in trans and required for proper dealkylation activity. Our dimeric structure is supported by solution studies, where dimerization is triggered upon binding its substrate adenosyl-Cbl or cofactor FMN. Together our data provide a structural framework to understanding catalytic function and disease mechanism for this multifunctional enzyme.
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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 découle