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Enregistrement W4391389419 · doi:10.1021/acs.jcim.3c01966

A Molecular Dynamics Simulation Study of the Effects of βGln114 Mutation on the Dynamic Behavior of the Catalytic Site of the Tryptophan Synthase

2024· article· en· W4391389419 sur OpenAlexafffund
Anupom Roy, Mikko Karttunen

Notice bibliographique

RevueJournal of Chemical Information and Modeling · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueEnzyme Structure and Function
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research Chairs
Mots-clésTryptophan synthaseAllosteric regulationTryptophanBiochemistryActive siteEnzymeBiologyPhosphoribosyltransferaseStereochemistryMutantChemistryAmino acidHypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

L -tryptophan ( l -Trp), a vital amino acid for the survival of various organisms, is synthesized by the enzyme tryptophan synthase (TS) in organisms such as eubacteria, archaebacteria, protista, fungi, and plantae. TS, a pyridoxal 5′-phosphate (PLP)-dependent enzyme, comprises α and β subunits that typically form an α 2 β 2 tetramer. The enzyme’s activity is regulated by the conformational switching of its α and β subunits between the open (T state) and closed (R state) conformations. Many microorganisms rely on TS for growth and replication, making the enzyme and the l -Trp biosynthetic pathway potential drug targets. For instance, Mycobacterium tuberculosis, Chlamydiae bacteria, Streptococcus pneumoniae, Francisella tularensis, Salmonella bacteria, and Cryptosporidium parasitic protozoa depend on l -Trp synthesis. Antibiotic-resistant salmonella strains have emerged, underscoring the need for novel drugs targeting the l -Trp biosynthetic pathway, especially for salmonella-related infections. A single amino acid mutation can significantly impact enzyme function, affecting stability, conformational dynamics, and active or allosteric sites. These changes influence interactions, catalytic activity, and protein–ligand/protein–protein interactions. This study focuses on the impact of mutating the βGln114 residue on the catalytic and allosteric sites of TS. Extensive molecular dynamics simulations were conducted on E(PLP), E(AEX 1 ), E(A–A), and E(C 3 ) forms of TS using the WT, βQ114A, and βQ114N versions. The results show that both the βQ114A and βQ114N mutations increase protein backbone root mean square deviation fluctuations, destabilizing all TS forms. Conformational and hydrogen bond analyses suggest the significance of βGln114 drifting away from cofactor/intermediates and forming hydrogen bonds with water molecules necessary for l -Trp biosynthesis. The βQ114A mutation creates a gap between βAla114 and cofactor/intermediates, hindering hydrogen bond formation due to short side chains and disrupting β-sites. Conversely, the βQ114N mutation positions βAsn114 closer to cofactor/intermediates, forming hydrogen bonds with O3 of cofactors/intermediates and nearby water molecules, potentially disrupting the l -Trp biosynthetic mechanism.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,352
Score d'incertitude au seuil0,124

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,256
Écart entre enseignants0,248 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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