Las proteasas glutámicas son un grupo de enzimas proteolíticas que contienen un residuo de ácido glutámico dentro del sitio activo. Este tipo de proteasa se describió por primera vez en 2004 y se convirtió en el sexto tipo catalítico de proteasa. [1] Anteriormente se suponía que los miembros de este grupo de proteasas eran una aspartato proteasa , pero la determinación estructural mostró que pertenecían a una nueva familia de proteasas. La primera estructura de este grupo de proteasas fue la peptidasa escitalidoglutámico , cuyo sitio activo contiene una díada catalítica, ácido glutámico (E) y glutamina (Q), que dan lugar al nombre de eqolisina.. Este grupo de proteasas se encuentra principalmente en hongos patógenos que afectan a plantas y humanos. [2]
Escitalidopepsina B | ||||||
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Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | N / A | |||||
PDB | 1S2K | |||||
UniProt | P15369 | |||||
Otros datos | ||||||
Número CE | 3.4.23.32 | |||||
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Distribución y tipos
Hay dos familias independientes de proteasas glutámicas (G1 y G2) y tienen una distribución limitada. Originalmente se pensó que estaban limitados a hongos filamentosos principalmente en el filo Ascomycota . [3] Posteriormente, sin embargo, se han identificado proteasas glutámicas en bacterias y arqueas . [4]
La primera superfamilia de proteasas glutámicas se identificó en los hongos Scytalidium lignicola y Aspergillus niger var. macrosporus , de la cual se derivan respectivamente la peptidasa escitalidoglutámica (eqolisina) y la peptidasa aspergiloglutámica . Estas dos proteasas contienen restos Glu y Gln del sitio activo y se agrupan en la familia G1 de MEROPS . [5] [6]
Una peptidasa glutámica de evolución convergente, la proteína del apéndice anterior al cuello (bacteriófago phi-29), utiliza una díada Glu y Asp en el sitio activo y se clasifica como familia MEROPS G2. [7]
Propiedades
Estas enzimas son proteasas ácidas; la eqolisina, por ejemplo, es más activa a pH 2,0 cuando se utiliza caseína como sustrato. [2] Las ecolosinas prefieren residuos de aminoácidos voluminosos en el sitio P1 y pequeños residuos de aminoácidos en el sitio P1 '. Una característica de la proteasa es su insensibilidad a pepstatina y S-PI (acetil pepstatina) y anteriormente se clasificó como "carboxil proteinasas insensibles a pepstatina". [8] Las otras "carboxil proteinasas insensibles a pepstatina" pertenecen a la subfamilia de serina proteasa , serina-carboxil proteasa (sedolisina) que se descubrió en 2001. [2] Estas proteasas tampoco son inhibidas por DAN (éster metílico de diazoacetil-DL-norleucina ) (7) pero puede ser inhibido por EPNP (1,2-epoxi-3- ( p -nitrofenoxi) propano). [9] [10]
Sitio activo y mecanismo de catálisis.
El sitio activo de la eqolosina contiene una díada catalítica distintiva de ácido glutámico y glutamina que participan en la unión del sustrato y la catálisis. Estos residuos actúan como nucleófilos, y el ácido glutámico actúa como ácido general en la primera fase de la reacción, donando un protón al oxígeno del carbonilo en el enlace peptídico del sustrato. Una o dos moléculas de agua pueden estar implicadas en la reacción suministrando un grupo hidroxilo, y el ácido glutámico además dona un protón al nitrógeno de la amida, dando como resultado la rotura del enlace peptídico. La glutamina luego devuelve el ácido glutámico a su estado inicial. [11]
Ver también
Referencias
- ^ Fujinaga M, Cherney MM, Oyama H, Oda K, James MN (marzo de 2004). "La estructura molecular y el mecanismo catalítico de una nueva carboxil peptidasa de Scytalidium lignicolum" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (10): 3364–9. doi : 10.1073 / pnas.0400246101 . PMC 373467 . PMID 14993599 .
- ^ a b c Oda K (enero de 2012). "Nuevas familias de carboxil peptidasas: serina-carboxil peptidasas y peptidasas glutámicas" . Revista de bioquímica . 151 (1): 13-25. doi : 10.1093 / jb / mvr129 . PMID 22016395 .
- ^ Sims AH, Dunn-Coleman NS, Robson GD, Oliver SG (octubre de 2004). "La distribución de la proteasa glutámica se limita a los hongos filamentosos" . Cartas de Microbiología FEMS . 239 (1): 95–101. doi : 10.1016 / j.femsle.2004.08.023 . PMID 15451106 .
- ^ Jensen K, Østergaard PR, Wilting R, Lassen SF (2010). "Identificación y caracterización de una peptidasa glutámica bacteriana" . Bioquímica de BMC . 11 (47): 47. doi : 10.1186 / 1471-2091-11-47 . PMC 3009609 . PMID 21122090 .
- ^ Sasaki H, Kubota K, Lee WC, Ohtsuka J, Kojima M, Iwata S, Nakagawa A, Takahashi K, Tanokura M (julio de 2012). "La estructura cristalina de un dímero intermedio de peptidasa aspergilloglutámico que imita el complejo producto de activación enzimática producido por autoproteólisis". Revista de bioquímica . 152 (1): 45–52. doi : 10.1093 / jb / mvs050 . PMID 22569035 .
- ^ Takahashi K (2013). "Estudios de estructura y función de enzimas con grupo (s) carboxilo catalítico: de ribonucleasa T1 a carboxil peptidasas" . Actas de la Academia de Japón, Serie B . 89 (6): 201-25. doi : 10.2183 / pjab.89.201 . PMC 3749792 . PMID 23759941 .
- ^ "Familia G2" . MEROPS .
- ^ "Familia G1" . MEROPS .
- ^ Murao S, Oda K, Matsushita Y (1973). "Aislamiento e identificación de un microorganismo que produce inhibidor de pepsina no Streptomyces y proteasas ácidas sensibles al éster metílico de N-diazoacetil-DL-norleucina" . Agric. Biol. Chem . 37 (6): 1417-1421. doi : 10.1271 / bbb1961.37.1417 .
- ^ Morihara K, Tsuzuki H, Murao S, Oda K (marzo de 1979). "Proteasas ácidas insensibles a pepstatina de Scytalidium lignicolum. Estudio cinético con péptidos sintéticos" . Revista de bioquímica . 85 (3): 661–8. PMID 34596 .
- ^ Moselio Schaechter, ed. (2009). Enciclopedia de Microbiología (3ª ed.). Prensa académica. pag. 499. ISBN 978-0123739391.