Biochemical and Structural Characterization of the <i>Arabidopsis</i> Bifunctional Enzyme Dethiobiotin Synthetase–Diaminopelargonic Acid Aminotransferase: Evidence for Substrate Channeling in Biotin Synthesis
Notice bibliographique
Résumé
Diaminopelargonic acid aminotransferase (DAPA-AT) and dethiobiotin synthetase (DTBS) catalyze the antepenultimate and the penultimate steps, respectively, of biotin synthesis. Whereas DAPA-AT and DTBS are encoded by distinct genes in bacteria, in biotin-synthesizing eukaryotes (plants and most fungi), both activities are carried out by a single enzyme encoded by a bifunctional gene originating from the fusion of prokaryotic monofunctional ancestor genes. In few angiosperms, including Arabidopsis thaliana, this chimeric gene (named BIO3-BIO1) also produces a bicistronic transcript potentially encoding separate monofunctional proteins that can be produced following an alternative splicing mechanism. The functional significance of the occurrence of a bifunctional enzyme in biotin synthesis pathway in eukaryotes and the relative implication of each of the potential enzyme forms (bifunctional versus monofunctional) in the plant biotin pathway are unknown. In this study, we demonstrate that the BIO3-BIO1 fusion protein is the sole protein form produced by the BIO3-BIO1 locus in Arabidopsis. The enzyme catalyzes both DAPA-AT and DTBS reactions in vitro and is targeted to mitochondria in vivo. Our biochemical and kinetic characterizations of the pure recombinant enzyme show that in the course of the reaction, the DAPA intermediate is directly transferred from the DAPA-AT active site to the DTBS active site. Analysis of several structures of the enzyme crystallized in complex with and without its ligands reveals key structural elements involved for acquisition of bifunctionality and brings, together with mutagenesis experiments, additional evidences for substrate channeling.
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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 | 0,000 |
| 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 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 ».