Enzima generadora de formilglicina ( FGE ), ubicada en 3p26.1 en humanos, es el nombre de una enzima presente en el retículo endoplásmico que cataliza la conversión de cisteína en formilglicina (fGly). [1] Hay dos clases principales de FGE, aeróbica y anaeróbica. FGE activa las sulfatasas, que son esenciales para la degradación de los ésteres de sulfato . La actividad catalítica de las sulfatasas depende de un residuo de formilglicina (a veces llamado oxoalanina) en el sitio activo . [2]
Enzima generadora de formilglicina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 1.8.99 | |||||||
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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Enzima generadora de formilglicina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | FGE-sulfatasa | |||||||
Pfam | PF03781 | |||||||
InterPro | IPR005532 | |||||||
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Aerobio
La enzima aeróbica tiene una estructura homóloga a la topología compleja alfa / beta que se encuentra en el producto génico del factor 1 modificador de la sulfatasa humana ( SUMF1 ). La FGE aeróbica convierte un residuo de cisteína en la secuencia consenso altamente conservada CXPXR en fGly. Para hacerlo, FGE "activa" su objetivo utilizando cobre mononuclear. [3] El sustrato primero se une al cobre, [4] aumentando la reactividad del complejo sustrato-cobre con oxígeno. [5] La activación se lleva a cabo mediante la oxidación de un residuo de cisteína en el complejo sustrato-cobre. Debido a la naturaleza de esta reacción, la FGE se denomina “metaloenzima dependiente del cobre”.
Anaeróbico
La FGE anaeróbica mejor estudiada es la bacteriana AtsB, un grupo de hierro-azufre que contiene una enzima presente en Klebsiella pneumoniae , que puede convertir la cisteína o la serina en fGly con un mecanismo claramente diferente al de la forma aeróbica. Si bien AtsB puede convertir cualquiera de las dos, su actividad aumenta cuatro veces cuando está en presencia de cisteína sobre serina. [6] AtsB es 48% similar a una enzima presente en Clostridium perfringens . [7] Ambas enzimas poseen el motivo Cx 3 Cx 2 C exclusivo de la superfamilia de radicales S-adenosil metionina y son capaces de utilizar una reacción de reducción para escindir S-adenosil metionina. Estas dos enzimas se encuentran en un grupo más grande llamado enzimas anaeróbicas de maduración de sulfatasa, que pueden convertir la cisteína en fGly sin el uso de oxígeno.
Dominio proteico
En biología molecular, "enzima generadora de formilglicina" (a veces anotado como enzima sulfatasa generadora de formilglicina) es el nombre del dominio de la proteína FGE, ya sea que la proteína sea catalíticamente activa o no. Tanto los homólogos procarióticos como eucarióticos de FGE poseen sitios activos altamente conservados, incluidos los residuos de cisteína catalíticos necesarios para la función enzimática. [8] Se cree que la activación del oxígeno molecular se lleva a cabo mediante residuos conservados cerca del sitio catalítico de FGE en organismos aeróbicos. Los residuos de cisteína catalítica están involucrados en un intercambio de tiol-cisteína que conduce a la producción final de fGly. [9]
Estados de enfermedad
En los seres humanos, las mutaciones en SUMF1 dan como resultado defectos en FGE, lo que a su vez provoca el deterioro de las sulfatasas. El resultado es una enfermedad llamada deficiencia múltiple de sulfatasa (MSD), en la que la acumulación de glicosaminoglicanos o sulfolípidos puede causar la muerte prematura del lactante. [10] [11] [12] Esta enfermedad se puede diferenciar aún más en neonatal, infantil tardía y juvenil, siendo neonatal la más grave. [13] Los síntomas comunes incluyen ictiosis, hipotonía, anomalías esqueléticas y deterioro cognitivo general. [14] [15] En 2017 Weidner et. al., encontraron una asociación con la expresión de SUMF1 y el desarrollo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). [16] En enero de 2020, se notificaron más de 100 casos de TME en todo el mundo. [17] Los sustratos conocidos para SUMF1 son: N-acetilgalactosamina-6-sulfato sulfatasa ( GALNS ), arilsulfatasa A (ARSA), esteroide sulfatasa (STS) y arilsulfatasa E (ASS); todas las moléculas que contienen cisteína. FGE convierte este grupo de cisteína en C-𝛼-formilglicina. [18] SUMF1 ocurre en el retículo endoplásmico o su luz.
Referencias
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