Neuraminidase Substrate Promiscuity Permits a Mutant <i>Micromonospora viridifaciens</i> Enzyme To Synthesize Artificial Carbohydrates
Notice bibliographique
Résumé
Mutation of the nucleophilic amino acid residue tyrosine to the small nonpolar residue glycine (Y370G) in the active site of Micromonospora viridifaciens neuraminidase (MvNA) produces an efficient catalyst for the transfer of N-acetylneuraminic acid from an artificial substrate (i.e., phenyl N-acetyl-β-D-neuraminide) to a sugar acceptor (e.g., D-lactose, D-glucose, D-mannose, D-raffinose, D-allose, or D-fructose) to give N-acetyl-α-neuraminide coupled carbohydrate products. In addition, this mutant enzyme (MvNA Y370G) catalyzes the transfer of a sugar residue from the artificial substrate 2-fluorophenyl N-acetyl-β-D-neuraminide to methyl glycopyranoside acceptors. Interestingly, when trans-glycosylation reactions are conducted in aqueous solutions containing 30% (v/v) acetonitrile, the α-anomeric acceptors of methyl glucopyranoside and galactopyranoside generate higher product yields than do their corresponding β-anomers. Specifically, a 64 h reaction with 2-fluorophenyl N-acetyl-β-D-neuraminide as the limiting reagent and the acceptors methyl α-d-galactopyranoside, methyl α-D-glucopyranoside, or methyl α-D-mannopyranoside gives trans-glycosylation product yields of 22%, 31%, or 34%, respectively. With methyl α-D-galactopyranoside as the acceptor, trans-glycosylations catalyzed by both MvNA Y370G and a 2,6-sialyltransferase yield identical products, which we identified as methyl N-acetyl-α-D-neuraminyl-(2 → 6)-α-D-galactopyranoside. The MvNA Y370G-catalyzed coupling of N-acetylneuraminic acid to these three methyl α-d-glycopyranoside acceptors is favored by factors of 18–27-fold over the competing hydrolysis reaction. These coupling efficiencies likely arise from nonselective interactions between the acceptor glycopyranoside and MvNA Y370G, which preferentially places a carbohydrate hydroxyl group rather than water in close proximity to the active site where this functionality intercepts the nascent neuraminyl oxacarbenium ion that is formed during cleavage of the glycosidic bond in the aryl N-acetyl-β-D-neuraminide donor. The ability to transfer N-acetylneuraminic acid from a stable and readily accessible donor to acceptor carbohydrates that are not substrates for sialyltransferases is one step on the path for the production of pseudohuman glycoproteins from nonmammalian cell lines.
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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 ».