Substrate-Based Allosteric Regulation of a Homodimeric Enzyme
Notice bibliographique
Résumé
Many enzymes operate through half-of-the sites reactivity wherein a single protomer is catalytically engaged at one time. In the case of the homodimeric enzyme, fluoroacetate dehalogenase, substrate binding triggers closing of a regulatory cap domain in the empty protomer, preventing substrate access to the remaining active site. However, the empty protomer serves a critical role by acquiring more disorder upon substrate binding, thereby entropically favoring the forward reaction. Empty protomer dynamics are also allosterically coupled to the bound protomer, driving conformational exchange at the active site and progress along the reaction coordinate. Here, we show that at high concentrations, a second substrate binds along the substrate-access channel of the occupied protomer, thereby dampening interprotomer dynamics and inhibiting catalysis. While a mutation (K152I) abrogates second site binding and removes inhibitory effects, it also precipitously lowers the maximum catalytic rate, implying a role for the allosteric pocket at low substrate concentrations, where only a single substrate engages the enzyme at one time. We show that this outer pocket first desolvates the substrate, whereupon it is deposited in the active site. Substrate binding to the active site then triggers the empty outer pocket to serve as an interprotomer allosteric conduit, enabling enhanced dynamics and sampling of activation states needed for catalysis. These allosteric networks and the ensuing changes resulting from second substrate binding are delineated using rigidity-based allosteric transmission theory and validated by nuclear magnetic resonance and functional studies. The results illustrate the role of dynamics along allosteric networks in facilitating function.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».