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
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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 | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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.
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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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».