Combined EXAFS and DFT Structure Calculations Provide Structural Insights into the 1:1 Multi‐Histidine Complexes of Cu<sup>II</sup>, Cu<sup>I</sup>, and Zn<sup>II</sup> with the Tandem Octarepeats of the Mammalian Prion Protein
Notice bibliographique
Résumé
The metal-coordinating properties of the prion protein (PrP) have been the subject of intense focus and debate since the first reports of its interaction with copper just before the turn of the century. The picture of metal coordination to PrP has been improved and refined over the past decade, but structural details of the various metal coordination modes have not been fully elucidated in some cases. In the present study, we have employed X-ray absorption near-edge spectroscopy as well as extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy to structurally characterize the dominant 1:1 coordination modes for Cu(II) , Cu(I) , and Zn(II) with an N-terminal fragment of PrP. The PrP fragment corresponds to four tandem repeats representative of the mammalian octarepeat domain, designated as OR4 , which is also the most studied PrP fragment for metal interactions, making our findings applicable to a large body of previous work. Density functional theory (DFT) calculations have provided additional structural and thermodynamic data, and candidate structures have been used to inform EXAFS data analysis. The optimized geometries from DFT calculations have been used to identify potential coordination complexes for multi-histidine coordination of Cu(II) , Cu(I) , and Zn(II) in an aqueous medium, modelled using 4-methylimidazole to represent the histidine side chain. Through a combination of in silico coordination chemistry as well as rigorous EXAFS curve-fitting, using full multiple scattering on candidate structures derived from DFT calculations, we have characterized the predominant coordination modes for the 1:1 complexes of Cu(II) , Cu(I) , and Zn(II) with the OR4 peptide at pH 7.4 at atomic resolution, which are best represented as square-planar [Cu(II) (His)4 ](2+) , digonal [Cu(I) (His)2 ](+) , and tetrahedral [Zn(II) (His)3 (OH2 )](2+) , respectively.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».