Computational Insights into Amide Bond Formation Catalyzed by the Condensation Domain of Nonribosomal Peptide Synthetases
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Nonribosomal peptide synthetases (NRPSs) are important enzymes that synthesize an array of nongenetically encoded peptides. The latter have diverse physicochemical properties and roles. NRPSs are modular enzymes in which, for example, the condensation (C-) domain catalyzes the formation of amide bonds. The NRPS tyrocidine synthetase from Brevibacillus brevis is responsible for synthesizing the cyclic-peptide antibiotic tyrocidine. The first step is formation of an amide bond between a proline and phenylalanine which is catalyzed by a C-domain. In this study, a multiscale computational approach (molecular dynamics and QM/MM) has been used to investigate substrate binding and catalytic mechanism of the C-domain of tyrocidine synthetase. Overall, the mechanism is found to proceed through three exergonic steps in which an active site Histidine, His222, acts as a base and acid. First, His222 acts as a base to facilitate nucleophilic attack of the prolyl nitrogen at the phenylalanyl’s carbonyl carbon. This is also the rate-limiting step with a free energy barrier of 38.8 kJ mol –1 . The second step is collapse of the resulting tetrahedral intermediate with cleavage of the S–C bond between the phenylalanyl and its Ppant arm, along with formation of the above amide bond. Meanwhile, the now protonated His222 imidazole has rotated toward the newly formed thiolate of the Ppant arm. In the final step, His222 acts as an acid, protonating the thiolate and regenerating a neutral His222. The overall mechanism is found to be exergonic with the final product complex being 46.3 kJ mol –1 lower in energy than the initial reactant complex.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 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 ».