Evolution of P450 Monooxygenases toward Formation of Transient Channels and Exclusion of Nonproductive Gases
Notice bibliographique
Résumé
Gaseous molecules are essential for biological processes, yet mapping the migration of gas molecules into and out of proteins represents a significant challenge. Cytochrome P450 enzymes (P450s) contain numerous channels thought to be populated by their substrates, products, solvents, and gases, yet the principles underlying channel preference are unknown. We identified multiple putative ligand migration channels of two bacterial P450s, CYP102A1 (BM3) from Bacillus megaterium and CYP102A5 from Bacillus cereus, using implicit ligand sampling and free molecular dynamics simulations and furthermore characterized the energy of gas migration through each. We observed strong discrimination between preferred gas migration channels, previously identified substrate/product migration channels and water channels, and mapped putative O 2 reservoirs in the enzyme core. The protein backbone dynamics ( S 2 order parameter) unexpectedly revealed that some channels are transient in nature, with subchannels forming and merging and O 2 molecules hopping between subchannels. Finally, we present evidence of the evolution toward O 2 binding in conjunction with protection against inhibitory CO and exclusion of N 2 . Our results significantly enhance our understanding of gas migration in proteins and provide insights into the evolution of gas-utilizing enzymes.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».