Enzymological and structural studies of the mechanism of promiscuous substrate recognition by the oxidative DNA repair enzyme AlkB
Notice bibliographique
Résumé
Promiscuous substrate recognition, the ability to catalyze transformations of chemically diverse compounds, is an evolutionarily advantageous, but poorly understood phenomenon. The promiscuity of DNA repair enzymes is particularly important, because it enables diverse kinds of damage to different nucleotide bases to be repaired in a metabolically parsimonious manner. We present enzymological and crystallographic studies of the mechanisms underlying promiscuous substrate recognition by Escherichia coli AlkB, a DNA repair enzyme that removes methyl adducts and some larger alkylation lesions from endocyclic positions on purine and pyrimidine bases. In vitro Michaelis-Menten analyses on a series of alkylated bases show high activity in repairing N1-methyladenine (m1A) and N3-methylcytosine (m3C), comparatively low activity in repairing 1,N(6)-ethenoadenine, and no detectable activity in repairing N1-methylguanine or N3-methylthymine. AlkB has a substantially higher k(cat) and K(m) for m3C compared with m1A. Therefore, the enzyme maintains similar net activity on the chemically distinct substrates by increasing the turnover rate of the substrate with nominally lower affinity. Cocrystal structures provide insight into the structural basis of this "k(cat)/K(m) compensation," which makes a significant contribution to promiscuous substrate recognition by AlkB. In analyzing a large ensemble of crystal structures solved in the course of these studies, we observed 2 discrete global conformations of AlkB differing in the accessibility of a tunnel hypothesized to control diffusion of the O(2) substrate into the active site. Steric interactions between a series of protein loops control this conformational transition and present a plausible mechanism for preventing O(2) binding before nucleotide substrate binding.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».