Simultaneous Measurement of Glucose-6-phosphate 3-Dehydrogenase (NtdC) Catalysis and the Nonenzymatic Reaction of Its Product: Kinetics and Isotope Effects on the First Step in Kanosamine Biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Glucose-6-phosphate 3-dehydrogenase (NtdC) is an NAD-dependent oxidoreductase encoded in the NTD operon of Bacillus subtilis . The oxidation of glucose 6-phosphate by NtdC is the first step in kanosamine biosynthesis. The product, 3-oxo- d -glucose 6-phosphate (3oG6P), has never been synthesized or isolated. The NtdC-catalyzed reaction is very slow at low and neutral pH, and its rate increases to a maximum near pH 9.5. However, under alkaline conditions, the product is not stable because of ring opening followed by deprotonation of the 1,3-dicarbonyl compound. The absorbance band due to this enolate at 310 nm overlaps with that of the other enzymatic product, NADH, complicating kinetic measurements. We report the deconvolution of the resulting spectra of the reaction to determine the rate constants and likely kinetic mechanism. In doing so, we were able to determine the extinction coefficient of the enolate of 3oG6P (23000 M –1 cm –1 ), which allowed the measurement of the first-order rate constant (5.51 × 10 –3 s –1 ) and activation energy (93 kJ mol –1 ) of nonenzymatic enolate formation. Using deuterium-labeled substrates, we show that hydride transfer from carbon 3 is partially rate-limiting in the enzymatic reaction, and deuterium substitution on carbon 2 has no significant effect on the enzymatic reaction but lowers the rate of deprotonation of 3oG6P 4-fold. These experiments clearly establish the regiochemistry of the reactions. Coupling of the NtdC reaction with the subsequent step in the pathway, NtdA-catalyzed glutamate-dependent amino transfer, has a small but significant effect on the rate of NAD reduction, consistent with these enzymes working together to process the unstable metabolite.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».