Argininosuccinato liasa
La ASL ( argininosuccinato liasa , también conocida como argininosuccinasa ) es una enzima que cataliza la descomposición reversible del argininosuccinato (ASA) produciendo el aminoácido arginina y el ácido dicarboxílico fumarato . Ubicada en el citosol hepático, la ASL es la cuarta enzima del ciclo de la urea e involucrada en la biosíntesis de arginina en todas las especies y en la producción de urea en especies ureotélicas . [2] Las mutaciones en ASL, que dan como resultado una baja actividad de la enzima, aumentan los niveles de urea en el cuerpo y provocan varios efectos secundarios.
El gen ASL está ubicado en el cromosoma 7 entre el centrómero (unión del brazo largo y el corto) y el brazo largo (q) en la posición 11.2, desde el par de bases 64 984 963 hasta el par de bases 65 002 090.
ASL se compone de cuatro monómeros idénticos; cada monómero que consta de una sola cadena polipeptídica entre 49 y 52 kDa, [6] entre 196 y 208 kDa para la enzima tetramérica completa. Cada monómero tiene tres regiones altamente conservadas alejadas entre sí, pero estas regiones se agrupan en el tetrámero para formar cuatro sitios activos. Por lo tanto, cada homotetrámero ASL tiene cuatro sitios activos para catalizar la descomposición del argininosuccinato.
Cada monómero en el homotetrámero ASL se compone de tres dominios estructurales; los tres son principalmente alfa helicoidales. Los dominios 1 y 3 tienen una estructura similar, ya que ambos consisten en motivos hélice-giro-hélice. El dominio 1 del monómero contiene el extremo amino. El dominio 2 contiene una hoja beta pequeña, nueve hélices alfa y el extremo carboxilo. Tres de las nueve hélices alfa de un monómero participan principalmente en interacciones hidrofóbicas con otro monómero para formar un dímero. Luego, dos dímeros se asocian a modo de hélice alfa, uno de cada monómero, para formar un núcleo central de 20 hélices. La asociación de los cuatro monómeros permite la actividad catalítica en cada sitio activo posible. [4]
Múltiples copias de un polipéptido codificado por un gen a menudo pueden formar un agregado denominado multímero. Cuando un multímero se forma a partir de polipéptidos producidos por dos alelos mutantes diferentes de un gen particular, el multímero mixto puede mostrar una mayor actividad funcional que los multímeros sin mezclar formados por cada uno de los mutantes solos. Cuando un multímero mixto muestra una mayor funcionalidad en relación con los multímeros no mezclados, el fenómeno se denomina complementación intragénica .. En los humanos, ASL es una proteína multímera (tetrámera). Un trastorno de ASL en humanos puede surgir de mutaciones en el gen ASL, particularmente mutaciones que afectan el sitio activo de la proteína multímera mutante. El trastorno de ASL se asocia con una considerable heterogeneidad clínica y genética que se considera que refleja la extensa complementación intragénica que ocurre entre pacientes individuales. [3] [4] [5]
La escisión de la enzima del argininosuccinato, para formar fumarato y arginina, se produce a través de una reacción de eliminación de E1cb. La base inicia la reacción al desprotonar el carbono adyacente a la arginina o grupo saliente. Recientes estudios mutagénicos de homólogos de ASL han demostrado que la histidina 162 o treonina 161 de ASL es responsable de la extracción de protones de Cβ, ya sea directa o indirectamente a través de una molécula de agua. [6] Se cree que la lisina 289 estabiliza el carbanión intermedio cargado negativamente. Aunque no hay consenso sobre el ácido catalítico que dona el protón al grupo funcional imina del producto de arginina, algunos estudios de mutagénesis muestran que la serina 283 puede estar involucrada. [6]
