Enzimas Formadoras De Adenilato

ENZIMAS FORMADORAS DE ADENILATO

Tioesteres, amidas y esteres son bloques químicos de construcción comunes en una amiplia matriz de productos naturales. La formación de esas uniones puede estar catalizada por una variedad de caminos. Para los químicos, el uso de un grupo activador es una estrategia común y las enzimas adenilato son ejemplos de este enfoque. Las enzimas adenilato activan el * acido carboxílico inactivo transformando el grupo hidroxilo normal en adenosin monofosfato. Recientemente se han hecho estudios con tales enzimas y en este articulo sugerimos un nuevo esquema de clasificación. El articulo destaca la diversidad en el plegamiento de la enzima, arquitectura del sitio activo, y coordinación con metales que están envueltos en catalizar esta reacción particular.

INTRODUCCION

Adenilacion es un proceso biológico elegante usado para activar químicamente sustratos carboxilados condensándolos con ATP para liberar pirofosfato (la fuerza motriz). El resultante adenilato carboxilado es muy reactivo y se puede descomponer en agua. Necesariamente parece que la enzimas que hacen el intermedio también catalizan un segundo paso, en la que un nucleófilo (cualquier amina, alcohol o tiol) reacciona con el intermedio para generar el producto deseado, liberando AMP. Esta estrategia tiene un link conceptual claro a la función de reactivos comunes como el acido clorhídrico o triflatos en química organica que son usados para crear buenos grupos que salgan del ataque nucleofilico. Las enzimas formadoras de adenilato están involucradas en una variedad de vías metabolicas como la síntesis de péptidos ribosomales o no ribosomales, oxidación de acidos grasos o regulación enzimática. Algunos, como el D-alanyl proteína acarreadora de ligasa DltA, son importantes y potenciales objetivos de drogas. Con base en el análisis de la secuencia una superfamilia de enzimas formadoras de adenilato fue identificada y subdividida en 3 subfamilias cercanamente relacionadas. Las subfamilias comprenden los dominios de adenilacion de sintetasas de péptidos no ribosomales(NRPS), acil-CoA sintetasas o arilCoA sintetasa y luciferasas oxidoreductasas. Estructuralmente distintos aminoacil-tRNA sintetasas y enzimas involucradas en síntesis de sideroforos independientes de NRPS también catalizan en reacciones de adenilacion, pero no se han integrado al esquema.

Nosotros por lo tanto proponemos una nueva clasificación para las enzimas adenilatoformadoras que reconoce si química común. La primera clase constituye la superfamilia formadora con subclases Ia Ib y Ic. La segunda clase comprende las aminoacil-tRNA sintetasas con subclases IIa y IIb, mientras la tercera clase contiene las enzimas NIS con subclases IIIa, IIIb, IIIc y IIId. Este articulo puede dar al lector una visión general actualizada de las enzimas formadoras de adenilatos con enfoque en su plegamiento global y arquitectura del sitio activo.

MISMA REACCION PERO ARQUITECTURAS MUY DIFERENTES EN LOS DOMINIOS

Todas las enzimas formadoras de adenilato catalizan la difícil condensación entre el débil acido carboxílico nucleofilico y débil fosfato electrofilico. El mecanismo procede de un atomo de fosforo pentavalente negativo que debe ser estabilizado. Las enzimas formadoras de adenilato de la clase I todas tienen un dominio N-terminal grande con un dominio C-terminal pequeño conectado por una bisagra flexible. La orientacionn relativa de los dos dominios varia probablemente como una consecuencia de la bisagra. El dominio N-terminal fue descrito como “martillo y yunque”, subdividido en 3 subdominios con una topología alfa/beta, rematado por un sándwich ABABA y una barrera B. El dominio C-terminal situado en el tope como una “tapa”, esta hecha de 5 hebras B y 3 Ahelices. La arquitectura de los dos dominios es consistente para todas las enzimas clase I. La estructura recientemente depositada de la predicta acil-CoA sintetasa FdrA de Escherichia coli (3dmy) muestra una arquitectura muy diferente en el dominio 3 y en la ausencia de estudios funcionales su identificacion como acil-CoA sintetasa no puede ser garantizada. Interesantemente, la estructura reciente de el acido graso acil-AMP ligasa de Mycobacterium tuberculosis muestra solo cambios menores en la secuencia y estructura de el acido graso acil-CoA, pero catalisan diferentes segundos pasos. Las enzimas clase II muestran *. La subclase IIa aminoacil-tRNA sintetasas (aaRSs) tiene cuatro dominios, una unión de zinc, catalicos centrales, uniones anticodones y un dominio especifico de aminoácido. Algunas aaRSs (como LeuRS, IleRS, o ValRS) tienen un dominio adicional proofreading/editing, llamada CP1 (polipeptido conectivo 1), que se ha reportado como importante para la fidelidad de enzimas. En contraste con las enzimas clase II, la subclase IIb consiste en un dominio de unión anticodon y el dominio central catalítico aunque inserciones adicionales son conocidas. Las enzimas de la clase III tienen 3 dominios, un dominio N-terminal, un dominio central, y el dominio C-terminal.

UNIONES DE ATP

En las enzimas clase I el sitio activo esta formado por la interfase entre dominios, que están conectados por una bisagra flexible. Los dominios modifican su orientación relativa para ajustar el sitio catalítico en función de si la proteína esta catalizando la formación de la adenilato o la segunda reacción. Por ejemplo en la acil-CoA sintetasa humana una lisina catalítica conservada es importante para la adenilacion es sacad después de la formacion del adenilato para facilitar la acción del tioester. Las enzimas clase II localizan el sitio activo con el dominio central catalítico que se somete a cambios conformacionales para la unión con el sustrato. Recientemente

...