Glycosidic Bond Cleavage in Deoxynucleotides: Effects of Solvent and the DNA Phosphate Backbone in the Computational Model
Notice bibliographique
Résumé
Density functional theory (B3LYP) was employed to examine the hydrolysis of the canonical 2'-deoxynucleotides in varied environments (gas phase or water) using different computational models for the sugar residue (methyl or phosphate group at C5') and nucleophile (water activated through full or partial proton abstraction). Regardless of the degree of nucleophile activation, our results show that key geometrical parameters along the reaction pathway are notably altered upon direct inclusion of solvent effects in the optimization routine, which leads to significant changes in the reaction energetics and better agreement with experiment. Therefore, despite the wide use of gas-phase calculations in the literature, small model computational work, as well as large-scale enzyme models, that strive to understand nucleotide deglycosylation must adequately describe the environment. Alternatively, although inclusion of the phosphate group at C5' also affects the geometries of important stationary points, the effects cancel to yield unchanged deglycosylation barriers, and therefore smaller computational models can be used to estimate the energy associated with nucleotide deglycosylation, with the 5' phosphate group included if full (geometric) details of the reaction are desired. Hydrogen-bonding interactions with the nucleobase can significantly reduce the barrier to deglycosylation, which supports suggestions that discrete hydrogen-bonding interactions with active-site amino acid residues can play a significant role in enzyme-catalyzed nucleobase excision. Taken together with previous studies, the present work provides vital clues about the components that must be included in future studies of the deglycosylation of isolated noncanonical nucleotides, as well as the corresponding enzyme-catalyzed reactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».