Alfa-glucosidasa ( EC 3.2.1.20 , maltasa , glucoinvertasa , glucosidosucrasa , maltasa-glucoamilasa , alfa-glucopiranosidasa , glucosidoinvertasa , alfa-D-glucosidasa , alfa-glucósido hidrolasa , alfa-1,4-glucosidasa , alfa-D-glucósido glucohidrolasa ) es una glucosidasa ubicada en el borde en cepillo del intestino delgado que actúa sobre los enlaces α (1 → 4). [1] [2] [3] [4] [5] [6] Esto contrasta conbeta-glucosidasa . La alfa-glucosidasa descompone el almidón y los disacáridos en glucosa. La maltasa , una enzima similar que escinde la maltosa , es casi funcionalmente equivalente.
Alfa-glucosidasa | ||||||||
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![]() Hexámero de alfa-glucosidasa, Sulfolobus solfataricus | ||||||||
Identificadores | ||||||||
CE no. | 3.2.1.20 | |||||||
No CAS. | 9001-42-7 | |||||||
Bases de datos | ||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
KEGG | Entrada KEGG | |||||||
MetaCyc | camino metabólico | |||||||
PRIAM | perfil | |||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
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Otras glucosidasas incluyen:
Mecanismo
La alfa-glucosidasa hidroliza los residuos de alfa-glucosa unidos no reductores (1 → 4) terminales para liberar una única molécula de alfa-glucosa. [7] La alfa-glucosidasa es un carbohidrato-hidrolasa que libera alfa-glucosa en oposición a beta-glucosa. Los residuos de beta-glucosa pueden ser liberados por glucoamilasa, una enzima funcionalmente similar. La selectividad de sustrato de la alfa-glucosidasa se debe a las afinidades subsitio del sitio activo de la enzima. [8] Dos mecanismos propuestos incluyen un desplazamiento nucleofílico y un intermedio de iones oxocarbenio. [8]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/4/40/Catalytic_reaction_for_maltase.svg/500px-Catalytic_reaction_for_maltase.svg.png)
- Rhodnius prolixus , un insecto chupador de sangre, forma hemozoína (Hz) durante la digestión de la hemoglobina del huésped. La síntesis de hemozoína depende del sitio de unión al sustrato de la alfa-glucosidasa. [9]
- Se extrajeron y caracterizaron las alfa-glucosidasas de hígado de trucha. Se demostró que para una de las alfa-glucosidasas de hígado de trucha, la actividad máxima de la enzima se incrementó en un 80% durante el ejercicio en comparación con una trucha en reposo. Se demostró que este cambio se correlaciona con un aumento de la actividad de la glucógeno fosforilasa hepática. Se propone que la alfa-glucosidasa en la vía glucosídica juega un papel importante en complementar la vía fosforolítica en la respuesta metabólica del hígado a las demandas de energía del ejercicio. [10]
- Se ha demostrado que las alfa-glucosidasas del intestino delgado de rata y levadura son inhibidas por varios grupos de flavonoides. [11]
Estructura
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/f/f0/Alpha-glucosidase_in_complex_with_maltose_and_NAD%2B.png/400px-Alpha-glucosidase_in_complex_with_maltose_and_NAD%2B.png)
Las alfa-glucosidasas se pueden dividir, según la estructura primaria, en dos familias. [8] El gen que codifica la alfa-glucosidasa lisosómica humana tiene aproximadamente 20 kb de longitud y su estructura ha sido clonada y confirmada. [12]
- Se ha estudiado la alfa-glucosidasa lisosomal humana para determinar la importancia de Asp-518 y otros residuos en las proximidades del sitio activo de la enzima. Se encontró que la sustitución de Asp-513 con Glu-513 interfiere con la modificación postraduccional y el transporte intracelular del precursor de la alfa-glucosidasa. Además, los residuos de Trp-516 y Asp-518 se han considerado críticos para la funcionalidad catalítica de la enzima. [13]
- Se ha demostrado que los cambios cinéticos en la alfa-glucosidasa son inducidos por desnaturalizantes como el cloruro de guanidinio (GdmCl) y las soluciones de SDS. Estos desnaturalizantes provocan pérdida de actividad y cambios conformacionales. Se produce una pérdida de actividad enzimática a concentraciones de desnaturalizante mucho más bajas que las necesarias para los cambios conformacionales. Esto lleva a la conclusión de que la conformación del sitio activo de la enzima es menos estable que la conformación completa de la enzima en respuesta a los dos desnaturalizantes. [14]
Relevancia de la enfermedad
- Enfermedad por almacenamiento de glucógeno tipo II , también llamada enfermedad de Pompe : un trastorno en el que la alfa-glucosidasa es deficiente. En 2006, el fármaco alglucosidasa alfa se convirtió en el primer tratamiento lanzado para la enfermedad de Pompe y actúa como un análogo de la alfa-glucosidasa. [15] Estudios adicionales de alglucosidasa alfa revelaron que los iminosazúcares exhiben inhibición de la enzima. Se encontró que una molécula de compuesto se une a una sola molécula de enzima. Se demostró que la 1-desoxinojirimicina (DNJ) se unía al más fuerte de los azúcares probados y bloqueaba el sitio activo de la enzima casi por completo. Los estudios mejoraron el conocimiento del mecanismo por el cual la alfa-glucosidasa se une a los azúcares imino. [dieciséis]
- Diabetes : la acarbosa , un inhibidor de la alfa-glucosidasa, inhibe de forma competitiva y reversible la alfa-glucosidasa en los intestinos. Esta inhibición reduce la tasa de absorción de glucosa a través de un retraso en la digestión de los carbohidratos y un mayor tiempo de digestión. La acarbosa puede prevenir el desarrollo de síntomas diabéticos. [17] Por tanto, los inhibidores de la alfa-glucosidasa (como la acarbosa) se utilizan como fármacos antidiabéticos en combinación con otros fármacos antidiabéticos. Se ha descubierto que la luteolina es un fuerte inhibidor de la alfa-glucosidasa. El compuesto puede inhibir la enzima hasta un 36% con una concentración de 0,5 mg / ml. [18] A partir de 2016, esta sustancia se está probando en ratas, ratones y cultivos celulares . Se ha demostrado que los análogos de flavonoides tienen actividad inhibidora. [19]
- Azoospermia : el diagnóstico de azoospermia tiene el potencial de ser ayudado por la medición de la actividad de la alfa-glucosidasa en el plasma seminal. La actividad en el plasma seminal corresponde a la funcionalidad del epidídimo. [20]
- Agentes antivirales: muchos virus animales poseen una envoltura externa compuesta de glicoproteínas virales. Estos a menudo son necesarios para el ciclo de vida viral y utilizan maquinaria celular para la síntesis. Los inhibidores de la alfa-glucosidasa muestran que la enzima participa en la ruta de los N-glucanos para virus como el VIH y el virus de la hepatitis B humana (VHB). La inhibición de la alfa-glucosidasa puede prevenir la fusión del VIH y la secreción del VHB. [21]
Ver también
- Alglucosidasa alfa
- Inhibidor de la alfa-glucosidasa
Referencias
- ^ alfa-glucosidasas en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.(MeSH)
- ^ Bruni, CB; Sica, V .; Auricchio, F .; Covelli, I. (1970). "Más caracterización cinética y estructural de la α-D-glucósido glucohidrolasa lisosomal de hígado de ganado". Biochim. Biophys. Acta . 212 (3): 470–477. doi : 10.1016 / 0005-2744 (70) 90253-6 . PMID 5466143 .
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