Potent Inhibition of Mandelate Racemase by Boronic Acids: Boron as a Mimic of a Carbon Acid Center
Notice bibliographique
Résumé
Boronic acids have been successfully employed as inhibitors of hydrolytic enzymes. Typically, an enzymatic nucleophile catalyzing hydrolysis adds to the electrophilic boron atom forming a tetrahedral species that mimics the intermediate(s)/transition state(s) for the hydrolysis reaction. We show that para -substituted phenylboronic acids (PBAs) are potent competitive inhibitors of mandelate racemase (MR), an enzyme that catalyzes a 1,1-proton transfer rather than a hydrolysis reaction. The K i value for PBA was 1.8 ± 0.1 μM, and p -Cl-PBA exhibited the most potent inhibition ( K i = 81 ± 4 nM), exceeding the binding affinity of the substrate by ∼4 orders of magnitude. Isothermal titration calorimetric studies with the wild-type, K166M, and H297N MR variants indicated that, of the two Brønsted acid–base catalysts Lys 166 and His 297, the former made the greater contribution to inhibitor binding. The X-ray crystal structure of the MR·PBA complex revealed the presence of multiple H-bonds between the boronic acid hydroxyl groups and the side chains of active site residues, as well as formation of a His 297 N ε2 –B dative bond. The dramatic upfield change in chemical shift of 27.2 ppm in the solution-phase 11 B nuclear magnetic resonance spectrum accompanying binding of PBA by MR was consistent with an sp 3 -hybridized boron, which was also supported by density-functional theory calculations. These unprecedented findings suggest that, beyond substituting boron at carbon centers participating in hydrolysis reactions, substitution of boron at the acidic carbon center of a substrate furnishes a new approach for generating inhibitors of enzymes catalyzing the deprotonation of carbon acid substrates.
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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 | 0,000 | 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.
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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 ».