Lyme Disease Enolpyruvyl-UDP-GlcNAc Synthase: Fosfomycin-Resistant MurA from <i>Borrelia burgdorferi</i>, a Fosfomycin-Sensitive Mutant, and the Catalytic Role of the Active Site Asp
Notice bibliographique
Résumé
MurAs (enolpyruvyl-UDP-GlcNAc synthases) from pathogenic bacteria such as Borrelia burgdorferi (Lyme disease) and tuberculosis are fosfomycin resistant because an Asp-for-Cys substitution prevents them from being alkylated by this epoxide antibiotic. Previous attempts to characterize naturally Asp-containing MurAs have resulted in no protein or no activity. We have expressed and characterized His-tagged Lyme disease MurA (Bb_MurA(H6)). The protein was most soluble at high salt concentrations but maximally active around physiological ionic strength. The steady-state kinetic parameters at pH 7 were k(cat) = 1.07 ± 0.03 s(-1), K(M,PEP) = 89 ± 12 μM, and K(M,UDP-GlcNAc) = 45 ± 7 μM. Mutating the active site Asp to Cys, D116C, caused a 21-fold decrease in k(cat) and rendered the enzyme fosfomycin sensitive. The pH profile of k(cat) was bell-shaped and centered around pH 5.3 for Bb_MurA(H6), with pK(a1) = 3.8 ± 0.2 and pK(a2) = 7.4 ± 0.2. There was little change in pK(a1) with the D116C mutant, 3.5 ± 0.3, but pK(a2) shifted to >11. This demonstrated that the pK(a2) of 7.4 was due to D116, almost 3 pH units above an unperturbed carboxylate, and that it must be protonated for activity. This supports D116's proposed role as a general acid/base catalyst. As fosfomycin does not react with simple thiols, nor most protein thiols, the reactivity of D116C with fosfomycin, combined with the strongly perturbed pK(a2) for D116, strongly implies an unusual active site environment and a chemical role in catalysis for Asp/Cys. There is also good evidence for C115 having a role in product release. Both roles may be operative for both Asp- and Cys-containing MurAs.
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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 | 0,001 |
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 ».