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Enregistrement W2264825560 · doi:10.1021/acs.inorgchem.5b00751

Broken-Symmetry DFT Computations for the Reaction Pathway of IspH, an Iron–Sulfur Enzyme in Pathogenic Bacteria

2015· article· en· W2264825560 sur OpenAlexafffund
Patrick G. Blachly, Gregory M. Sandala, Debra Ann Giammona, Donald Bashford, J. Andrew McCammon, Louis Noodleman

Notice bibliographique

RevueInorganic Chemistry · 2015
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueMetal-Catalyzed Oxygenation Mechanisms
Établissements canadiensMount Allison University
Organismes subventionnairesDivision of Molecular and Cellular BiosciencesNational Institute of General Medical SciencesMount Allison UniversityAmerican Lebanese Syrian Associated CharitiesAchievement Rewards for College Scientists FoundationHoward Hughes Medical Institute
Mots-clésChemistrySulfurBacteriaComputationEnzymeSymmetry (geometry)Computational chemistryDensity functional theoryPathogenic bacteriaBiochemistryOrganic chemistryGeometryAlgorithm

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The recently discovered methylerythritol phosphate (MEP) pathway provides new targets for the development of antibacterial and antimalarial drugs. In the final step of the MEP pathway, the [4Fe-4S] IspH protein catalyzes the 2e(-)/2H(+) reductive dehydroxylation of (E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl diphosphate (HMBPP) to afford the isoprenoid precursors isopentenyl pyrophosphate (IPP) and dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP). Recent experiments have attempted to elucidate the IspH catalytic mechanism to drive inhibitor development. Two competing mechanisms have recently emerged, differentiated by their proposed HMBPP binding modes upon 1e(-) reduction of the [4Fe-4S] cluster: (1) a Birch reduction mechanism, in which HMBPP remains bound to the [4Fe-4S] cluster through its terminal C4-OH group (ROH-bound) until the -OH is cleaved as water; and (2) an organometallic mechanism, in which the C4-OH group rotates away from the [4Fe-4S] cluster, allowing the HMBPP olefin group to form a metallacycle complex with the apical iron (η(2)-bound). We perform broken-symmetry density functional theory computations to assess the energies and reduction potentials associated with the ROH- and η(2)-bound states implicated by these competing mechanisms. Reduction potentials obtained for ROH-bound states are more negative (-1.4 to -1.0 V) than what is typically expected of [4Fe-4S] ferredoxin proteins. Instead, we find that η(2)-bound states are lower in energy than ROH-bound states when the [4Fe-4S] cluster is 1e(-) reduced. Furthermore, η(2)-bound states can already be generated in the oxidized state, yielding reduction potentials of ca. -700 mV when electron addition occurs after rotation of the HMBPP C4-OH group. We demonstrate that such η(2)-bound states are kinetically accessible both when the IspH [4Fe-4S] cluster is oxidized and 1e(-) reduced. The energetically preferred pathway gives 1e(-) reduction of the cluster after substrate conformational change, generating the 1e(-) reduced intermediate proposed in the organometallic mechanism.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations26
Publié2015
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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