Characterization of a two-component kinase that initiates the bacterial catabolism of hydroxyphenylethanones
Notice bibliographique
Résumé
The prodigious ability of bacteria to catabolize aromatic compounds has sparked considerable efforts to engineer bacteria to valorize lignin, an under-utilized component of biomass. Despite decades of study, key catabolic pathways and enzymes remain poorly characterized. We recently identified the hydroxyphenylethanone (Hpe) pathway, which enables Rhodococcus rhodochrous GD02 and other bacteria to catabolize 4-hydroxyacetophenone (HAP) and acetovanillone (AV), which are generated in the catalytic fractionation of lignin. Catabolism is initiated by a two-component, ATP-dependent dikinase, HpeHI, homologs of which are involved in the catabolism of other aromatic compounds. In biochemical studies, the kinase activity of HpeHI was highest at low ionic strength and low concentrations of Mn 2+ . HpeHI had highest apparent specificity for HAP and AV ( k cat / K M ≥ 250 mM -1 s -1 ) and had submicromolar K M values for these substrates, consistent with the enzyme acting as a scavenging system. The enzyme also transformed 4-hydroxybenzaldehyde, vanillin, acetosyringone, and phenol. A 1.8 Å crystal structure of HpeI revealed that it is homologous to the ATP-grasp domain of rifampin phosphotransferase (RPH) while an AlphaFold model of HpeH indicated that it is homologous to the swivel and rifampin-binding domains of RPH. Consistent with HpeHI using a similar mechanism where the swivel domain transits between the spatially distinct substrate-binding sites, substitution of the conserved His residue in HpeH abolished kinase activity. Moreover, the HpeH component alone catalyzed phosphotransfer from 4-phosphoacetophenone to AV. This study reveals a subfamily of small molecule dikinases that comprise two components, some of which are involved in aromatic compound catabolism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,001 |
| 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 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 ».