En enzimología , una corismato sintasa ( EC 4.2.3.5 ) es una enzima que cataliza la reacción química.
![Diagrama de cinta de la estructura 1ZTB.](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/4/40/1ZTB.png/220px-1ZTB.png)
corismato sintasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 4.2.3.5 | |||||||
No CAS. | 9077-07-0 | |||||||
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 | |||||||
Ontología de genes | AmiGO / QuickGO | |||||||
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- 5-O- (1-carboxivinil) -3-fosfosquimato corismato + fosfato
Por tanto, esta enzima tiene un sustrato , 5-O- (1-carboxivinil) -3-fosfosquimato , y dos productos, corismato y fosfato .
Esta enzima pertenece a la familia de las liasas , específicamente aquellas liasas de carbono-oxígeno que actúan sobre los fosfatos. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 5-O- (1-carboxivinil) -3-fosfoshikimato fosfato liasa (formadora de corismato) . Esta enzima también se llama 5-O- (1-carboxivinil) -3-fosfosquimato fosfato liasa . Esta enzima participa en la biosíntesis de fenilalanina , tirosina y triptófano .
Corismato sintasa | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | Corismate_synt | |||||||||
Pfam | PF01264 | |||||||||
InterPro | IPR000453 | |||||||||
PROSITE | PDOC00628 | |||||||||
SCOP2 | 1q1l / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
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El corismato sintasa cataliza el último de los siete pasos en la vía del shikimato que se utiliza en procariotas, hongos y plantas para la biosíntesis de aminoácidos aromáticos . Cataliza la eliminación 1,4-trans del grupo fosfato del 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato (EPSP) para formar corismato que luego puede usarse en la biosíntesis de fenilalanina, tirosina o triptófano. La corismato sintasa requiere la presencia de un mononucleótido de flavina reducido (FMNH2 o FADH2) para su actividad. La corismato sintasa de diversas fuentes muestra [2] [3] un alto grado de conservación de la secuencia. Es una proteína de aproximadamente 360 a 400 residuos de aminoácidos.
Función biológica y práctica
La vía del shikimato sintetiza aminoácidos aromáticos, así como otros compuestos aromáticos que tienen diversas implicaciones en procesos como "protección UV, transporte de electrones, señalización, comunicación, defensa de las plantas y respuesta a las heridas". [4] Además, las enzimas que catalizan la vía Shikimate pueden ser potencialmente útiles en el desarrollo de nuevos herbicidas y antibióticos. Esto se debe al hecho de que la vía shikimate no está presente en los humanos. Por lo tanto, es un objetivo ideal para los herbicidas porque los productos químicos utilizados para inhibir la vía del shikimato no deberían tener efecto en los humanos. Además, los productos creados por la vía del shikimato son esenciales para la vida vegetal, por lo que, si se inhibe la función de la vía, esto tiene un efecto fatal en la planta. Las enzimas en la vía del shikimato, y específicamente la corismato sintasa, también se consideran objetivos potenciales para nuevos tratamientos de quimioterapia antimicrobiana para Mycobacterium tuberculosis. Esto es importante ya que siguen apareciendo cepas de M. tuberculosis resistentes a los medicamentos. Los estudios han demostrado que la "vía del shikimato es esencial para la viabilidad de M. tuberculosis", lo que la convierte en un objetivo atractivo para los nuevos agentes antimicobacterianos. [5]
Estudios estructurales
A finales de 2007, se han resuelto 9 estructuras para esta clase de enzimas, con códigos de acceso PDB 1Q1L , 1QXO , 1R52 , 1R53 , 1SQ1 , 1UM0 , 1UMF , 1ZTB y 2G85 .
La estructura cristalina de la corismato sintasa es un homotetrámero con una molécula de FMN unida no covalentemente a cada uno de los cuatro monómeros . Cada monómero está formado por 9 hélices alfa y 18 hebras beta y el núcleo se ensambla en un pliegue sándwich beta-alfa-beta único. Los sitios activos para la unión de FMN están formados por grupos de bucles flexibles y el área alrededor de estas regiones tiene un potencial electromagnético altamente positivo. Hay dos residuos de histidina ubicados en el sitio activo que se cree que protonan la molécula de flavina reducida y el grupo fosfato saliente del sustrato. [6]
![]() muestra uno de los cuatro monómeros que componen la molécula de corismato sintasa activa que interactúa con la molécula de FMN en Mycobacterium tuberculosis | ![]() Estructura de dibujos animados de uno de los monómeros presentes en la molécula de corismato sintasa con la molécula FMN mostrada en verde | ![]() esto muestra la interacción entre los cuatro monómeros que crean el tetrámero de corismato sintasa | ![]() Tetrámero completo de corismato sintasa que interactúa con una molécula de FMN |
Mecanismo
La flavina reducida (FMN) transfiere un electrón al sustrato, lo que resulta en la ruptura del enlace C - O. La forma en que se obtiene esta flavina difiere de un organismo a otro y el proceso no se comprende completamente. [4] Después de la unión de EPSP, se forma el intermedio de reacción de flavina, pero este proceso se completa antes del consumo de EPSP. Después de que el EPSP se haya convertido en corismato y después de que el fosfato se haya liberado de la enzima, el intermedio de flavina se descompondrá. [7] La enzima corismato sintasa se puede dividir en dos categorías según cómo se obtenga el FMN reducido. Bifuncional corismato sintasa está presente en los hongos y requiere una "segunda actividad enzimática, un NAD (P) H-dependiente reductasa de flavina"." [5] monofuncional corismato sintasa se encuentra en plantas y E. coli y sólo se activa en un ambiente anaeróbico con "flavina reducida química o enzimáticamente". [5] No hay ningún cambio redox neto en la reacción. La molécula de flavina no se consume durante la reacción y simplemente actúa como catalizador .
![function of chorismate synthase](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/2/27/Chorismate_synthase_and_reduced_flavin.png/1200px-Chorismate_synthase_and_reduced_flavin.png)
Referencias
- ^ 1ZTB Dias; et al. (2006). "Estructura de la corismato sintasa de Mycobacterium tuberculosis". Revista de Biología Estructural . 154 (2): 130-143. doi : 10.1016 / j.jsb.2005.12.008 . PMID 16459102 .; renderizado con PyMOL
- ^ Schaller A, Schmid J, Leibinger U, Amrhein N (1991). "Clonación molecular y análisis de un ADNc que codifica corismato sintasa de la planta superior Corydalis sempervirens Pers". J. Biol. Chem . 266 (32): 21434–21438. PMID 1718979 .
- ^ Braus GH, Reusser U, Jones DG (1991). "Clonación molecular, caracterización y análisis de la regulación del gen ARO2, codificante de la corismato sintasa, de Saccharomyces cerevisiae". Mol. Microbiol . 5 (9): 2143–2152. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1991.tb02144.x . PMID 1837329 . S2CID 39999230 .
- ^ a b Macheroux, P .; Schmid, JR; Amrhein, N .; Schaller, A. (1999). "Una reacción única en una vía común: mecanismo y función de la corismato sintasa en la vía shikimate". Planta . 207 (3): 325–334. doi : 10.1007 / s004250050489 . PMID 9951731 . S2CID 9668886 .
- ^ a b c Ely, F .; Nunes, JE; Schroeder, EK; Frazzon, J .; Palma, MS; Santos, DS; Basso, LA (2008). "La secuencia de ADN de Mycobacterium tuberculosis Rv2540c codifica una corismato sintasa bifuncional" . Bioquímica de BMC . 9 : 13. doi : 10.1186 / 1471-2091-9-13 . PMC 2386126 . PMID 18445278 .
- ^ Ahn, HJ; Yoon, HJ; Lee, BI; Suh, SW (2004). "Estructura cristalina de corismato sintasa: un nuevo pliegue de proteína de unión a FMN y conocimientos funcionales" . Revista de Biología Molecular . 336 (4): 903–915. doi : 10.1016 / j.jmb.2003.12.072 . PMID 15095868 .
- ^ Herrmann, KM; Weaver, LM (1999). "El camino de Shikimate". Revisión anual de fisiología vegetal y biología molecular vegetal . 50 : 473–503. doi : 10.1146 / annurev.arplant.50.1.473 . PMID 15012217 .
- Gaertner FH, Cole KW (1973). "Propiedades de la corismato sintasa en Neurospora crassa". J. Biol. Chem . 248 (13): 4602–9. PMID 4146266 .
- Morell H, Clark MJ, Knowles PF, Sprinson DB (1967). "La síntesis enzimática de los ácidos corísmico y prefénico a partir del ácido 3-enolpiruvilshikímico 5-fosfato". J. Biol. Chem . 242 (1): 82–90. PMID 4289188 .
- Welch GR, Cole KW, Gaertner FH (1974). "Corismato sintasa de Neurospora crassa: una flavoproteína". Arco. Biochem. Biophys . 165 (2): 505-18. doi : 10.1016 / 0003-9861 (74) 90276-8 . PMID 4155270 .
- Bornemann S, Lowe DJ, Thorneley RN (1996). "La cinética transitoria de la corismato sintasa de Escherichia coli: consumo de sustrato, formación de producto, disociación de fosfato y caracterización de un intermedio de flavina". Bioquímica . 35 (30): 9907–16. doi : 10.1021 / bi952958q . PMID 8703965 .
- Bornemann S, Theoclitou ME, Brune M, Webb MR, Thorneley RN, Abell C (2000). "Un efecto de isótopo cinético de beta deuterio secundario en la reacción de corismato sintasa". Química bioorgánica . 28 (4): 191-204. doi : 10.1006 / bioo.2000.1174 . PMID 11034781 .
- Osborne A, Thorneley RN, Abell C, Bornemann S (2000). "Los estudios con análogos de sustrato y cofactor proporcionan evidencia de un mecanismo radical en la reacción de corismato sintasa" . J. Biol. Chem . 275 (46): 35825–30. doi : 10.1074 / jbc.M005796200 . PMID 10956653 .
enlaces externos
Medios relacionados con la corismato sintasa en Wikimedia Commons