Structural and Biochemical Characterization of a Copper-Binding Mutant of the Organomercurial Lyase MerB: Insight into the Key Role of the Active Site Aspartic Acid in Hg–Carbon Bond Cleavage and Metal Binding Specificity
Notice bibliographique
Résumé
In bacterial resistance to mercury, the organomercurial lyase (MerB) plays a key role in the detoxification pathway through its ability to cleave Hg-carbon bonds. Two cysteines (C96 and C159; Escherichia coli MerB numbering) and an aspartic acid (D99) have been identified as the key catalytic residues, and these three residues are conserved in all but four known MerB variants, where the aspartic acid is replaced with a serine. To understand the role of the active site serine, we characterized the structure and metal binding properties of an E. coli MerB mutant with a serine substituted for D99 (MerB D99S) as well as one of the native MerB variants containing a serine residue in the active site (Bacillus megaterium MerB2). Surprisingly, the MerB D99S protein copurified with a bound metal that was determined to be Cu(II) from UV-vis absorption, inductively coupled plasma mass spectrometry, nuclear magnetic resonance, and electron paramagnetic resonance studies. X-ray structural studies revealed that the Cu(II) is bound to the active site cysteine residues of MerB D99S, but that it is displaced following the addition of either an organomercurial substrate or an ionic mercury product. In contrast, the B. megaterium MerB2 protein does not copurify with copper, but the structure of the B. megaterium MerB2-Hg complex is highly similar to the structure of the MerB D99S-Hg complexes. These results demonstrate that the active site aspartic acid is crucial for both the enzymatic activity and metal binding specificity of MerB proteins and suggest a possible functional relationship between MerB and its only known structural homologue, the copper-binding protein NosL.
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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 | 0,001 |
| 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 ».