Regio- and stereoselectivity in the CYP450<sub>BM3</sub>-catalyzed hydroxylation of complex terpenoids: a QM/MM study
Notice bibliographique
Résumé
The site-selective C-H oxidation of terpenoids by P450 attracts great attention because of their wide range of biological activities. However, the binding and catalytic mechanism of P450 for the hydroxylation of complex terpenoid substrates remains elusive, which has limited the rational engineering of P450 as a biocatalyst for terpenoid biosynthesis. Here, we studied the origin of the selectivity and reactivity of P450BM3 in the hydroxylation of terpenoids by combining molecular dynamics simulations and QM/MM calculations, using artemisinin as a model compound. We found that the conformational change of the β1 sheet at the substrate entrance and the displacement of the β' helix were critical for reshaping the binding pocket to modulate substrate entrance and positioning the C-H to be activated toward the oxidative species of P450 for the subsequent hydrogen abstraction, the rate-determining step of hydroxylation. There is a distinct linear correlation between activation barriers and reaction coordinates, indicating that reaction coordinates can be used as a facile descriptor for predicting the reactivity of P450BM3. These findings would provide valuable guidance for predicting the selectivity and reactivity of P450BM3 for the selective hydroxylation of non-native terpenoid substrates so as to prioritize the rationally designed enzymes for terpenoid biosynthesis.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 ».