La HLCS ( holocarboxilasa sintetasa (biotina-(propionil-coenzima A-carboxilasa (ATP-hidrolizante)) ligasa) ), también conocida como proteína-biotina ligasa , es una familia de enzimas ( EC 6.3.4.10 ). Esta enzima es importante para el uso eficaz de la biotina , una vitamina B que se encuentra en alimentos como el hígado , las yemas de huevo y la leche . En muchos de los tejidos del cuerpo, la holocarboxilasa sintetasa activa otras enzimas específicas (llamadas carboxilasas dependientes de biotina) al unirles biotina. Estas carboxilasas están involucradas en muchas funciones celulares críticas, incluida la producción y descomposición de proteínas, grasas y carbohidratos.
Los 3 sustratos de esta enzima son ATP , biotina y [[apo-[propionil-CoA:dióxido de carbono ligasa (formadora de ADP)]], mientras que sus 3 productos son AMP , difosfato y propionil-CoA:dióxido de carbono ligasa (formadora de ADP) .
La holocarboxilasa sintetasa también puede desempeñar un papel en la regulación de la actividad de los genes. En el núcleo, la enzima probablemente une moléculas de biotina a las histonas, que son proteínas estructurales que se unen al ADN y dan forma a los cromosomas. Cambiar la forma de las histonas puede ayudar a determinar si ciertos genes están activados o desactivados; sin embargo, no se sabe cómo la adición de biotina afecta la regulación génica.
El gen HLCS está ubicado en el brazo largo (q) del cromosoma 21 en la posición 22.1, desde el par de bases 37 045 059 hasta el par de bases 37 284 372.
Deficiencia de holocarboxilasa sintetasa : se han identificado alrededor de 30 mutaciones en el gen HLCS en personas con deficiencia de holocarboxilasa sintetasa. La mayoría de estas mutaciones sustituyen un aminoácido (un componente básico de las proteínas) por otro aminoácido en la enzima holocarboxilasa sintetasa. Muchas de las mutaciones conocidas ocurren en una región de la enzima que se une a la biotina. Estas mutaciones reducen la capacidad de la enzima para unir biotina a carboxilasas e histonas . Sin biotina, las carboxilasas permanecen inactivas y no pueden procesar proteínas , grasas y carbohidratos .. La falta de actividad de la holocarboxilasa sintetasa también puede alterar la regulación de ciertos genes que son importantes para el desarrollo normal. Los investigadores creen que estas interrupciones en funciones celulares importantes provocan problemas respiratorios, erupciones cutáneas y otros signos y síntomas característicos de la deficiencia de holocarboxilasa sintetasa.