An Epoxide Intermediate in Glycosidase Catalysis
Notice bibliographique
Résumé
Retaining glycoside hydrolases cleave their substrates through stereochemical retention at the anomeric position. Typically, this involves two-step mechanisms using either an enzymatic nucleophile via a covalent glycosyl enzyme intermediate or neighboring-group participation by a substrate-borne 2-acetamido neighboring group via an oxazoline intermediate; no enzymatic mechanism with participation of the sugar 2-hydroxyl has been reported. Here, we detail structural, computational, and kinetic evidence for neighboring-group participation by a mannose 2-hydroxyl in glycoside hydrolase family 99 endo-α-1,2-mannanases. We present a series of crystallographic snapshots of key species along the reaction coordinate: a Michaelis complex with a tetrasaccharide substrate; complexes with intermediate mimics, a sugar-shaped cyclitol β-1,2-aziridine and β-1,2-epoxide; and a product complex. The 1,2-epoxide intermediate mimic displayed hydrolytic and transfer reactivity analogous to that expected for the 1,2-anhydro sugar intermediate supporting its catalytic equivalence. Quantum mechanics/molecular mechanics modeling of the reaction coordinate predicted a reaction pathway through a 1,2-anhydro sugar via a transition state in an unusual flattened, envelope (E3) conformation. Kinetic isotope effects (kcat/KM) for anomeric-2H and anomeric-13C support an oxocarbenium ion-like transition state, and that for C2-18O (1.052 ± 0.006) directly implicates nucleophilic participation by the C2-hydroxyl. Collectively, these data substantiate this unprecedented and long-imagined enzymatic mechanism.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».