Molecular Dynamics Simulations of a Cytochrome P450 from Tepidiphilus thermophilus (P450-TT) Reveal How Its Substrate-Binding Channel Opens
Notice bibliographique
Résumé
Cytochrome P450s (P450) are important enzymes in biology with useful biochemical reactions in, for instance, drug and xenobiotics metabolisms, biotechnology, and health. Recently, the crystal structure of a new member of the CYP116B family has been resolved. This enzyme is a cytochrome P450 (CYP116B46) from Tepidiphilus thermophilus (P450-TT) and has potential for the oxy-functionalization of organic molecules such as fatty acids, terpenes, steroids, and statins. However, it was thought that the opening to its hitherto identified substrate channel was too small to allow organic molecules to enter. To investigate this, we performed molecular dynamics simulations on the enzyme. The results suggest that the crystal structure is not relaxed, possibly due to crystal packing effects, and that its tunnel structure is constrained. In addition, the simulations revealed two key amino acid residues at the mouth of the channel; a glutamyl and an arginyl. The glutamyl’s side chain tightens and relaxes the opening to the channel in conjunction with the arginyl’s, though the latter’s side chain is less dramatically changed after the initial relaxation of its conformations. Additionally, it was observed that the effect of increased temperature did not considerably affect the dynamics of the enzyme fold, including the relative solvent accessibility of the amino acid residues that make up the substrate channel wall even as compared to the changes that occurred at room temperature. Interestingly, the substrate channel became distinguishable as a prominent tunnel that is likely to accommodate small- to medium-sized organic molecules for bioconversions. That is, P450-TT has the ability to pass appropriate organic substrates to its active site through its elaborate substrate channel, and notably, is able to control or gate any molecules at the opening to this channel.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».