Isotope Effects for Deuterium Transfer and Mutagenesis of Tyr187 Provide Insight into Controlled Radical Chemistry in Adenosylcobalamin-Dependent Ornithine 4,5-Aminomutase
Notice bibliographique
Résumé
Adenosylcobalamin-dependent ornithine 4,5-aminomutase (OAM) from Clostridium sticklandii utilizes pyridoxal 5'-phosphate (PLP) to interconvert d-ornithine to 2,4-diaminopentanoate via a multistep mechanism that involves two hydrogen transfer steps. Herein, we uncover features of the OAM catalytic mechanism that differentiate it from its homologue, the more catalytically promiscuous lysine 5,6-aminomutase. Kinetic isotope effects (KIEs) with dl-ornithine-3,3,4,4,5,5-d6 revealed a diminished (D)kcat/Km of 2.5 ± 0.4 relative to a (D)kcat of 7.6 ± 0.5, suggesting slow release of the substrate from the active site. In contrast, a KIE was not observed on the rate constant associated with Co-C bond homolysis as this step is likely "gated" by the formation of the external aldimine. The role of tyrosine 187, which lies planar to the PLP pyridine ring, was also investigated via site-directed mutagenesis. The 25- and 1260-fold reduced kcat values for Y187F and Y187A, respectively, are attributed to a slower rate of external aldimine formation and a diminution of adenosylcobalamin Co-C bond homolysis. Notably, electron paramagnetic resonance studies of Y187F suggest that the integrity of the active site is maintained as cob(II)alamin and the PLP organic radical (even at lower concentrations) remain tightly exchange-coupled. Modeling of d-lysine and l-β-lysine into the 5,6-LAM active site reveals interactions between the substrate and protein are weaker than those in OAM and fewer in number. The combined data suggest that the level of protein-substrate interactions in aminomutases not only influences substrate specificity, but also controls radical chemistry.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 ».