Quantum Coulombic Interactions Mediate Free Radical Control in Radical SAM Viperin/RSAD2
Notice bibliographique
Résumé
There are thousands of radical S-adenosylmethionine (rSAM) enzymes capable of catalyzing over 80 distinct reactions, yet their use in biotechnological applications is limited, primarily due to a lack of understanding of how these enzymes control highly reactive radical intermediates. Here, we show that little-known quantum Coulombic interactions are, in part, responsible for free radical control in Viperin/RSAD2, one of the few radical SAM enzymes expressed in humans. Using molecular dynamics and high-level multi-state broken-symmetry quantum mechanical/molecular mechanics calculations, we elucidated the mechanistic details of the catalysis, identifying a key step characterized by the formation of an unprecedented metastable deprotonated ribose radical intermediate. This intermediate is thermodynamically stabilized by spin-charge exchange-correlation interactions—a quantum Coulombic effect. The magnitude of this stabilization is such that the radical displays acidity two to six pKa units lower than that of closed-shell ribose. Given the omnipresence of negative charges in biological systems, these interactions potentially represent a universal mechanism for stabilizing and controlling highly reactive radical intermediates across radical enzymes, opening new avenues for enzymatic engineering and biotechnological applications.
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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 | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».