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Enregistrement W2093061534 · doi:10.1021/jp030575t

Temperature Dependence of Kinetic Isotope Effects for Enzymatic Carbon−Hydrogen Bond Cleavage

2004· article· en· W2093061534 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Physical Chemistry B · 2004
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueHemoglobin structure and function
Établissements canadiensSteacie Institute for Molecular Sciences
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésChemistryKinetic isotope effectAnharmonicityComputational chemistryProtonElectron transfervan der Waals forcePhysical chemistryAtomic physicsDeuteriumMoleculeOrganic chemistryQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

An analysis is reported of the anomalously weak temperature dependence of large kinetic isotope effects (KIEs) observed for enzymes that catalyze carbon−hydrogen bond cleavage. After a critical examination of the experimental data, rate expressions for proton tunneling are used to derive a universal relationship between KIEs and their temperature dependence for a model in which the tunneling coordinate, represented by two crossing Morse potentials or a quartic double-minimum potential, is assisted by a harmonic promoting mode. Since the reactions involve electron transfer to a redox system as well as proton transfer from a CH to an OH bond, both adiabatic and nonadiabatic mechanisms are considered. Model calculations are reported, which show that the derived relationship is valid under a wide range of conditions and depends on a minimum number of model parameters, namely almost exclusively on the proton transfer distance and the tunneling-mode anharmonicity. The results are used to derive proton transfer distances and promoting-mode force constants from the available data on temperature-dependent isotope effects for several enzymatic reactions effecting CH cleavage, including the reactions of linoleic acid catalyzed by soybean lipoxygenase-1 (SLO1), of primary amines catalyzed by methylamine and aromatic amine dehydrogenase (MADH and AADH), and of a dicopper complex that models the active site of monooxygenases and lacks a protein environment. These distances are found to be shorter and the force constants to be larger than those implied by van der Waals radii, but with anharmonicities suitably adjusted, they resemble those encountered in systems with hydrogen bonding. It is proposed that the strong redox system, which is always present in these enzymes, acts so as to withdraw electron density from the C···H···O transfer system. This will tend to shrink the tunneling barrier to a size that allows effective passage of H but not necessarily of D, a condition that may lead to a large KIE. It will also increase the enzyme−substrate force constant, thus reducing the temperature dependence of the KIE. For the reaction catalyzed by SLO1, a transfer distance of 0.9−1.0 Å is found. Similar results are obtained for three artificial mutants from which it is concluded that parts of the protein located outside the reaction site have little influence on the proton transfer. For the reactions catalyzed by MADH and AADH, the corresponding values range from 0.5 to 1.0 Å; however, the values much below 1.0 Å may be unrealistic since they are based on data that show anomalies suggesting that an incomplete kinetic model was used in their derivation. The analysis also yields a transfer distance of about 0.9 Å for the dicopper complex, a value similar to that of SLO1, although no protein is present. Since results for three different systems cluster about the same transfer distance of 0.9−1.0 Å, it is concluded that the large KIEs and their weak temperature dependence are due to a redox-induced C···H···O hydrogen bond.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,344

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,003
Tête enseignante GPT0,220
Écart entre enseignants0,217 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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