Structural Analysis of a Family 101 Glycoside Hydrolase in Complex with Carbohydrates Reveals Insights into Its Mechanism
Notice bibliographique
Résumé
O-Linked glycosylation is one of the most abundant post-translational modifications of proteins. Within the secretory pathway of higher eukaryotes, the core of these glycans is frequently an N-acetylgalactosamine residue that is α-linked to serine or threonine residues. Glycoside hydrolases in family 101 are presently the only known enzymes to be able to hydrolyze this glycosidic linkage. Here we determine the high-resolution structures of the catalytic domain comprising a fragment of GH101 from Streptococcus pneumoniae TIGR4, SpGH101, in the absence of carbohydrate, and in complex with reaction products, inhibitor, and substrate analogues. Upon substrate binding, a tryptophan lid (residues 724-WNW-726) closes on the substrate. The closing of this lid fully engages the substrate in the active site with Asp-764 positioned directly beneath C1 of the sugar residue bound within the -1 subsite, consistent with its proposed role as the catalytic nucleophile. In all of the bound forms of the enzyme, however, the proposed catalytic acid/base residue was found to be too distant from the glycosidic oxygen (>4.3 Å) to serve directly as a general catalytic acid/base residue and thereby facilitate cleavage of the glycosidic bond. These same complexes, however, revealed a structurally conserved water molecule positioned between the catalytic acid/base and the glycosidic oxygen. On the basis of these structural observations we propose a new variation of the retaining glycoside hydrolase mechanism wherein the intervening water molecule enables a Grotthuss proton shuttle between Glu-796 and the glycosidic oxygen, permitting this residue to serve as the general acid/base catalytic residue.
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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) | 0,001 | 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 ».