Combinatorial exploration of the catalytic site of a drug-resistant dihydrofolate reductase: creating alternative functional configurations
Notice bibliographique
Résumé
We have applied a global approach to enzyme active site exploration, where multiple mutations were introduced combinatorially at the active site of Type II R67 dihydrofolate reductase (R67 DHFR), creating numerous new active site environments within a constant framework. By this approach, we combinatorially modified all 16 principal amino acids that constitute the active site of this enzyme. This approach is fundamentally different from active site point mutation in that the native active site context is no longer accounted for. Among the 1536 combinatorially mutated active site variants of R67 DHFR we created, we selected and kinetically characterized three variants with highly altered active site compositions. We determined that they are of high fitness, as defined by a complex function consisting jointly of catalytic activity and resistance to trimethoprim. The k(cat) and K(M) values were similar to those for the native enzyme. The favourable Delta(DeltaG) values obtained (ranging from -0.72 to -1.08 kcal/mol) suggest that, despite their complex mutational pattern, no fundamental change in the catalytic mechanism has occurred. We illustrate that combinatorial active site mutagenesis can allow for the creation of compensatory mutations that could not be predicted and thus provides a route for more extensive exploration of functional sequence space than is allowed by point mutation.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».