Crystal Structure of Codeinone Reductase Reveals Novel Features Responsible for Defining Benzylisoquinoline Alkaloid Substrate Specificity
Notice bibliographique
Résumé
The pharmaceutical properties of plant‐derived compounds are widely used in medicine. Benzylisoquinoline alkaloids (BIAs) are a class of specialized metabolites with a diverse range of chemical structures and physiological effects. Codeine and morphine are closely related BIAs with particularly useful analgesic properties. The aldo‐keto reductase (AKR) codeinone reductase (COR) catalyzes the final step and the penultimate step in biosynthesis of codeine and morphine, respectively, in opium poppy ( Papaver somniferum). Using X‐ray crystallography, we have determined the structure of apo‐COR (2.4 Å resolution) for the first time, using the structure of chalcone reductase as a search model. The structure of apo‐COR reveals a three‐dimensional framework for understanding BIA substrate recognition and catalysis. Structural comparisons of COR to closely related plant AKR's and more distantly related homologues reveal a novel conformation in the β1α1 loop adjacent to the BIA binding pocket. The proximity of this loop several highly conserved active site residues and the expected location of the nicotinamide ring of the NADPH cofactor suggest the importance of several key residues in BIA substrate recognition. The effects of mutations in residues in this loop and at other nearby positions help to define specific roles in substrate recognition and catalysis. Combined with the structure of COR, these findings from mutagenesis also help to suggest structure‐function relationships in a second AKR critical to BIA biosynthesis, the 1,2 dehydroreticuline reductase domain in the critical enzyme reticuline epimerase.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».