Descarboxilasa aromática de L-aminoácido
La L- aminoácido descarboxilasa aromática ( AADC o AAAD ), también conocida como DOPA descarboxilasa ( DDC ), triptófano descarboxilasa y 5-hidroxitriptófano descarboxilasa , es una enzima liasa ( EC 4.1.1.28 ).
La enzima utiliza fosfato de piridoxal (PLP), la forma activa de la vitamina B 6 , como cofactor . El PLP es esencial para el mecanismo de descarboxilación en AADC. En la enzima activa, PLP se une a la lisina -303 de AADC como base de Schiff . Tras la unión del sustrato, Lys-303 es desplazado por la amina del sustrato . Esto posiciona el carboxilatodel sustrato dentro del sitio activo de modo que se favorezca la descarboxilación. La descarboxilación del sustrato produce un intermedio quinonoide, que posteriormente se protona para producir un aducto de base de Schiff de PLP y el producto descarboxilado. Luego, Lys-303 puede regenerar la base Schiff original, liberando el producto mientras retiene el PLP. [2]
Al sondear esta descarboxilación catalizada por PLP, se ha descubierto que existe una diferencia en la concentración y la dependencia del pH entre sustratos. La DOPA se descarboxila de manera óptima a pH 5,7 y una concentración de PLP de 0,125 mM, mientras que se encontró que las condiciones para la descarboxilación óptima de 5-HTP eran pH 8,3 y PLP 0,3 mM. [3]
La descarboxilasa aromática de L-aminoácido es activa como homodímero . Antes de la adición del cofactor fosfato de piridoxal , la apoenzima existe en una conformación abierta. Tras la unión del cofactor, se produce una gran transformación estructural a medida que las subunidades se acercan y cierran el sitio activo. Este cambio conformacional da como resultado la holoenziema activa y cerrada. [4]
En modelos murinos deficientes en PLP , se ha observado que los niveles de dopamina no se desvían significativamente de las muestras suplementadas con PLP; sin embargo, la concentración de serotonina en el modelo de cerebro deficiente fue significativa. Este efecto variable de la deficiencia de PLP indica posibles isoformas de AADC con especificidad de sustrato diferencial para DOPA y 5-HTP. Los estudios de diálisis también sugieren que la isoforma potencial responsable de la descarboxilación de DOPA tiene una mayor afinidad de unión por PLP que la de la 5-HTP descarboxilasa. [3]
La regulación de AADC, especialmente en lo que se refiere a la descarboxilación de L-DOPA, se ha estudiado ampliamente. AADC tiene varios sitios de reconocimiento de proteína quinasa A (PKA) y proteína quinasa G conservados , con los residuos S220, S336, S359, T320 y S429 como posibles aceptores de fosfato. Los estudios in vitro han confirmado que tanto la PKA como la PKG pueden fosforilar la AADC, lo que provoca un aumento significativo de la actividad. [5] [6] Además, se ha demostrado que los antagonistas del receptor de dopamina aumentan la actividad de AADC en modelos de roedores, mientras que la activación de algunos receptores de dopamina suprime la actividad de AADC. [7]Esta regulación mediada por receptores es bifásica, con una activación inicial a corto plazo seguida de una activación a largo plazo. Se cree que la activación a corto plazo se produce a través de la activación de la quinasa y la posterior fosforilación de AADC, mientras que la sensibilidad de la activación a largo plazo a los inhibidores de la traducción de proteínas sugiere la regulación de la transcripción del ARNm . [8]
