Resumen

MUNOZ-CLARES, Rosario A.; FERNANDEZ-SILVA, Arline; MUJICA-JIMENEZ, Carlos  y  MARTINEZ-FLORES, Sebastian. Substrate Specificity in Promiscuous Enzymes: The Case of the Aminoaldehyde Dehydrogenases from Pseudomonas aeruginosa. J. Mex. Chem. Soc [online]. 2023, vol.67, n.3, pp.240-250.  Epub 22-Abr-2024. ISSN 1870-249X.  https://doi.org/10.29356/jmcs.v67i3.2022.

La especificidad de sustrato es fundamental para la catálisis enzimática y un importante determinante del papel fisiológico de una enzima. Sin embargo, el grado de especificidad de las enzimas puede variar en un amplio intervalo; algunas enzimas exhiben una especificidad estricta por sus sustratos mientras que otras exhiben una especicificidad relajada o promiscuidad. Esto último es utilizado por la evolución para que emerjan nuevas enzimas capaces de llevar a cabo funciones metabólicas novedosas. La base de la especificidad es el reconocimiento del sustrato, lo que se logra en el sitio activo de la enzima mediante mecanismos químicos y estructurales. En este trabajo mostramos que la especificidad puede existir dentro de la promiscuidad, analizando resultados cinéticos y estructurales de las cuatro aminoaldehído deshidrogenasas de Pseudomonas aeruginosa-PA5373, PA5312, PA4189 y PA0219. A pesar de su aparente promiscuidad, encontramos que estas enzimas presentan un alto grado de especificidad. Han evolucionado para oxidar preferencialmente algunos aminoaldehídos, aunque cada una de ellas pueda in vitro usar como sustratos la mayoría de aminoaldehídos preferidos por las otras. Enfocamos nuestro análisis en el papel que desempeñan dos residuos del sitio activo-uno ácido y el otro aromático, ambos pertenecientes a la llamada asa “ancla”-en la unión de los grupos aminos de sus aldehídos sustrato, así como en la importancia de la conformación de esta asa para definir el tamaño y la forma de la cavidad del sitio activo. Nuestros resultados apoyan la idea de que la selección natural ha finamente ajustado las características químicas y estructurales del sito activo de las AMADHs a las características químicas y estructurales de sus sustratos aldehídos fisiológicos.

Palabras llave : Aldehído deshidrogenasa; sustrato fisiológico; relaciones estructura-función; residuos del sitio activo; conformación del sitio activo.

        · resumen en Inglés     · texto en Inglés     · Inglés ( pdf )