X-ray Structure of a Hg<sup>2+</sup> Complex of Mercuric Reductase (MerA) and Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Study of Hg<sup>2+</sup> Transfer between the C-Terminal and Buried Catalytic Site Cysteine Pairs
Notice bibliographique
Résumé
Mercuric reductase, MerA, is a key enzyme in bacterial mercury resistance. This homodimeric enzyme captures and reduces toxic Hg2+ to Hg0, which is relatively unreactive and can exit the cell passively. Prior to reduction, the Hg2+ is transferred from a pair of cysteines (C558' and C559' using Tn501 numbering) at the C-terminus of one monomer to another pair of cysteines (C136 and C141) in the catalytic site of the other monomer. Here, we present the X-ray structure of the C-terminal Hg2+ complex of the C136A/C141A double mutant of the Tn501 MerA catalytic core and explore the molecular mechanism of this Hg transfer with quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) calculations. The transfer is found to be nearly thermoneutral and to pass through a stable tricoordinated intermediate that is marginally less stable than the two end states. For the overall process, Hg2+ is always paired with at least two thiolates and thus is present at both the C-terminal and catalytic binding sites as a neutral complex. Prior to Hg2+ transfer, C141 is negatively charged. As Hg2+ is transferred into the catalytic site, a proton is transferred from C136 to C559' while C558' becomes negatively charged, resulting in the net transfer of a negative charge over a distance of ∼7.5 Å. Thus, the transport of this soft divalent cation is made energetically feasible by pairing a competition between multiple Cys thiols and/or thiolates for Hg2+ with a competition between the Hg2+ and protons for the thiolates.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».