Is Metal Stabilization of the Leaving Group Required or Can Lysine Facilitate Phosphodiester Bond Cleavage in Nucleic Acids? A Computational Study of EndoV
Notice bibliographique
Résumé
Endonuclease V (EndoV) is a single-metal-dependent enzyme that repairs deaminated DNA nucleobases in cells by cleaving the phosphodiester bond, and this enzyme has proven to be a powerful tool in biotechnology and medicine. The catalytic mechanism used by EndoV must be understood to design new disease detection and therapeutic solutions and further exploit the enzyme in interdisciplinary applications. This study has used a mixed molecular dynamics (MD) and quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) approach to compare eight distinct catalytic pathways and provides the first proposed mechanism for bacterial EndoV. The calculations demonstrate that mechanisms involving either direct or indirect metal coordination to the leaving group of the substrate previously proposed for other nucleases are unlikely for EndoV, regardless of the general base (histidine, aspartate, and substrate phosphate moiety). Instead, distinct catalytic pathways are characterized for EndoV that involve K139 stabilizing the leaving group, a metal-coordinated water stabilizing the transition structure, and either H214 or a substrate phosphate group activating the water nucleophile. In silico K139A and H214A mutational results support the newly proposed roles of these residues. Although this is a previously unseen combination of general base, general acid, and metal-binding architecture for a one-metal-dependent endonuclease, our proposed catalytic mechanisms are fully consistent with experimental kinetic, structural, and mutational data. In addition to substantiating a growing body of literature, suggesting that one metal is enough to catalyze P–O bond cleavage in nucleic acids, this new fundamental understanding of the catalytic function will promote the exploration of new and improved applications of EndoV.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».