A full picture of enzymatic catalysis by hydroxynitrile lyases from <i>Hevea brasiliensis</i> : protonation dependent reaction steps and residue-gated movement of the substrate and the product
Notice bibliographique
Résumé
Hydroxynitrile lyases (HNLs) defend plants from herbivores and microbial attack by releasing cyanide from hydroxynitriles. The reverse process has been productively applied to bioorganic syntheses of pharmaceuticals and agrochemicals. To improve our understanding of the catalytic mechanism of HNLs, extensive ab initio QM/MM and classical MM molecular dynamics simulations have been performed to explore the catalytic conversion of cyanohydrins into aldehyde (or ketone) and HCN by hydroxynitrile lyases from Hevea brasiliensis (HbHNLs). It was found that the catalytic reaction approximately follows a two-stage mechanism. The first stage involves two fast processes including the proton abstraction of the substrate through a double-proton transfer and the C-CN bond cleavage, while the second stage concerns HCN formation and is rate-determining. The complete free energy profile exhibits a peak of ∼18 kcal mol(-1). Interestingly, the protonation state of Lys236 influences the efficiency of the enzyme only to some extent, but it changes the entire catalytic mechanism. The dynamical behaviors of substrate delivery and HCN release are basically modulated by the gate movement of Trp128. The remarkable exothermicity of substrate binding and the facile release of HCN may drive the enzyme-catalyzed reaction to proceed along the substrate decomposition efficiently. Computational mutagenesis reveals the key residues which play an important role in the catalytic process.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».