Structural and functional characterization of Streptomyces plicatus B-N-acetylhexosaminidase by comparative molecular modeling and site-directed mutagensis
Notice bibliographique
Résumé
A gene from Streptomyces plicatus encoding a $\\beta$-N-acetylhexosaminidase (SpHex) was sequenced and the encoded protein identified as a member of family 20 glycosyl hydrolases. This family includes human $\\beta$-N-acetylhexosaminidases whose deficiency results in various forms of $\\rm G\\sb{M2}$ gangliosidosis. Based upon the X-ray structure of Serratia marcescens chitobiase (SmChb), a three-dimensional model of SpHex was generated by comparative molecular modeling. The overall structure of the enzyme is very similar to homology modeling derived structures of human $\\beta$-N-acetylhexosaminidases, with differences being confined mainly to loop regions. From previous studies of the human enzymes, sequence alignments of family 20 enzymes, and analysis of the SmChb X-ray structure, putative SpHex active site residues were selected and mutated. An Arg162His mutation increased $K\\sb{m}$ 40 fold and reduced $V\\sb{max}$ 5 fold, providing the first biochemical evidence for this conserved Arg residue (Arg178 in human $\\beta$-N-acetylhexosaminidase A (HexA) and Arg349 in SmChb) as a substrate binding residue in a family 20 enzyme, a finding consistent with our 3-dimensional model of SpHex. Glu314Gln reduced $V\\sb{max}$ 296 fold, $K\\sb{m}$ 7 fold and altered the pH profile, consistent with it being the catalytic acid residue as suggested by our model and other studies. Asp246Asn reduced $V\\sb{max}$ 2 fold and increased $K\\sb{m}$ only 1.2 fold, suggesting Asp246 may play a lesser role in the catalytic mechanism of this enzyme. Taken together with the X-ray structure of SmChb, these studies suggest a common catalytic mechanism for family 20 glycosyl hydrolases.
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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) | 0,001 | 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 ».