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Enregistrement W2326552905 · doi:10.1021/ct5005214

Use of Broken-Symmetry Density Functional Theory To Characterize the IspH Oxidized State: Implications for IspH Mechanism and Inhibition

2014· article· en· W2326552905 sur OpenAlexaff
Patrick G. Blachly, Gregory M. Sandala, Debra Ann Giammona, Tiqing Liu, Donald Bashford, J. Andrew McCammon, Louis Noodleman

Notice bibliographique

RevueJournal of Chemical Theory and Computation · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiquePlant biochemistry and biosynthesis
Établissements canadiensMount Allison University
Organismes subventionnairesDivision of Molecular and Cellular BiosciencesNational Center for Research ResourcesNational Institute of General Medical SciencesAchievement Rewards for College Scientists FoundationHoward Hughes Medical InstituteNational Science Foundation
Mots-clésDensity functional theoryMoietyChemistryDeprotonationProtonationQM/MMCatalysisActive siteComputational chemistryCombinatorial chemistryStereochemistryOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide With current therapies becoming less efficacious due to increased drug resistance, new inhibitors of both bacterial and malarial targets are desperately needed. The recently discovered methylerythritol phosphate (MEP) pathway for isoprenoid synthesis provides novel targets for the development of such drugs. Particular attention has focused on the IspH protein, the final enzyme in the MEP pathway, which uses its [4Fe–4S] cluster to catalyze the formation of the isoprenoid precursors IPP and DMAPP from HMBPP. IspH catalysis is achieved via a 2 e – /2H + reductive dehydroxylation of HMBPP; the mechanism by which catalysis is achieved, however, is highly controversial. The work presented herein provides the first step in assessing different routes to catalysis by using computational methods. By performing broken-symmetry density functional theory (BS–DFT) calculations that employ both the conductor-like screening solvation model (DFT/COSMO) and a finite-difference Poisson–Boltzmann self-consistent reaction field methodology (DFT/SCRF), we evaluate geometries, energies, and Mössbauer signatures of the different protonation states that may exist in the oxidized state of the IspH catalytic cycle. From DFT/SCRF computations performed on the oxidized state, we find a state where the substrate, HMBPP, coordinates the apical iron in the [4Fe–4S] cluster as an alcohol group (ROH) to be one of two, isoenergetic, lowest-energy states. In this state, the HMBPP pyrophosphate moiety and an adjacent glutamate residue (E126) are both fully deprotonated, making the active site highly anionic. Our findings that this low-energy state also matches the experimental geometry of the active site and that its computed isomer shifts agree with experiment validate the use of the DFT/SCRF method to assess relative energies along the IspH reaction pathway. Additional studies of IspH catalytic intermediates are currently being pursued.

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)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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 enseignants0,175
Score d'incertitude au seuil0,270

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
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 ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,018
Tête enseignante GPT0,235
Écart entre enseignants0,217 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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

Citations22
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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