Kinetics and Thermodynamics of Mandelate Racemase Catalysis
Notice bibliographique
Résumé
Mandelate racemase (EC 5.1.2.2) from Pseudomonas putida catalyzes the interconversion of the two enantiomers of mandelic acid with remarkable proficiency, producing a rate enhancement exceeding 15 orders of magnitude. The rates of the forward and reverse reactions catalyzed by the wild-type enzyme and by a sluggish mutant (N197A) have been studied in the absence and presence of several viscosogenic agents. A partial dependence on relative solvent viscosity was observed for values of kcat and kcat/Km for the wild-type enzyme in sucrose-containing solutions. The value of kcat for the sluggish mutant was unaffected by varying solvent viscosity. However, sucrose did have a slight activating effect on mutant enzyme efficiency. In the presence of the polymeric viscosogens poly(ethylene glycol) and Ficoll, no effect on kcat or kcat/Km for the wild-type enzyme was observed. These results are consistent with both substrate binding and product dissociation being partially rate-determining in both directions. The viscosity variation method was used to estimate the rate constants comprising the steady-state expressions for kcat and kcat/Km. The rate constant for the conversion of bound (R)-mandelate to bound (S)-mandelate (k2) was found to be 889 +/- 40 s(-1) compared with a value of 654 +/- 58 s(-1) for kcat in the same direction. From the temperature dependence of Km (shown to equal K(S)), k2, and the rate constant for the uncatalyzed reaction [Bearne, S. L., and Wolfenden, R. (1997) Biochemistry 36, 1646-1656], we estimated the enthalpic and entropic changes associated with substrate binding (DeltaH = -8.9 +/- 0.8 kcal/mol, TDeltaS = -4.8 +/- 0.8 kcal/mol), the activation barrier for conversion of bound substrate to bound product (DeltaH# = +15.4 +/- 0.4 kcal/mol, TDeltaS# = +2.0 +/- 0.1 kcal/mol), and transition state stabilization (DeltaH(tx) = -22.9 +/- 0.8 kcal/mol, TDeltaS(tx) = +1.8 +/- 0.8 kcal/mol) during mandelate racemase-catalyzed racemization of (R)-mandelate at 25 degrees C. Although the high proficiency of mandelate racemase is achieved principally by enthalpic reduction, there is also a favorable and significant entropic contribution.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».