Author response: Redox-dependent rearrangements of the NiFeS cluster of carbon monoxide dehydrogenase
Notice bibliographique
Résumé
Life relies on countless chemical reactions, almost all of which need to be sped up by enzymes. About half of all enzymes carry metal ions that expand the range of the reactions that they can catalyze. In some enzymes these metal ions assemble with sulfur ions to form so-called metalloclusters. These structures can carry out many different types of reactions, including converting simple forms of elements like nitrogen and carbon into other forms that can be used to make more complicated biological molecules. One enzyme that contains metalloclusters is carbon monoxide dehydrogenase. Known as CODH for short, this enzyme uses a metallocluster called the “C-cluster” to interconvert two gases: the pollutant carbon monoxide and the greenhouse gas carbon dioxide. CODH enzymes are found inside certain bacteria, but they are also of interest for humans, who wish to use them to remove the harmful gases from the environment. But this is not as simple as it may at first seem: CODH enzymes usually become inactive when exposed to air because the metalloclusters fall apart in the presence of oxygen. One CODH enzyme from a widespread bacterium called Desulfovibrio vulgaris, however, is an attractive target for industrial use because it can tolerate oxygen better. Yet, it is still unclear why this enzyme does not get inactivated the way other CODHs do. Wittenborn et al. have now characterized the CODH enzyme from D. vulgaris in more depth via a technique called X-ray crystallography, which can reveal the location of individual atoms within a molecule. By a happy accident, the structures revealed that the C-cluster can adopt a dramatically different arrangement of metal and sulfur ions after being exposed to oxygen. This rearrangement is fully reversible; when oxygen is removed, the metal and sulfur ions move back to their normal positions. This ability to flip between different arrangements appears to protect the metallocluster from losing its metal ions when exposed to oxygen. By providing structural snapshots of how CODH responds to oxygen these results provide a more complete understanding of an enzyme that plays a key role in the global carbon cycle. This understanding could help scientists to develop bioremediation tools to remove carbon monoxide and carbon dioxide from the atmosphere and to engineer bacteria to capture carbon to make biofuels.
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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 | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,008 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,149 | 0,048 |
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 ».