cetoacil sintasa


Las cetoacil sintasas (KS) catalizan la reacción de condensación de acil-CoA o acil-acil ACP con malonil-CoA para formar 3-cetoacil-CoA o con malonil-ACP para formar 3-cetoacil-ACP. Esta reacción es un paso clave en el ciclo de síntesis de ácidos grasos, ya que la cadena de acilo resultante es dos átomos de carbono más larga que antes. Las KS existen como enzimas individuales, como lo hacen en la síntesis de ácidos grasos tipo II y la síntesis de policétidos tipo II, o como dominios en grandes enzimas multidominio, como las sintasas de ácidos grasos tipo I (FAS) y las policétido sintasas (PKS). Los KS se dividen en cinco familias: KS1, KS2, KS3, KS4 y KS5. [1]

La sintasa de ácidos grasos (FAS) es el sistema enzimático implicado en la síntesis de ácidos grasos de novo. FAS es una multienzima iterativa que consta de varias enzimas componentes, una de las cuales es la cetoacil sintasa. Hay dos tipos de FAS: tipo I y tipo II. Las FAS de tipo I son enzimas multidominio altamente integradas. Contienen dominios funcionales discretos responsables de actividades catalíticas específicas de la secuencia de reacción, ya sea en una sola cadena polipeptídica o en dos proteínas multifuncionales diferentes. Los FAS de tipo II son sistemas disociados, lo que significa que las enzimas componentes son proteínas independientes codificadas por una serie de genes separados. [2]

Las policétido sintasas (PKS) están estructural y funcionalmente relacionadas con las FAS, que son enzimas que catalizan la condensación de metabolitos primarios activados, como acetil-CoA y malonil-CoA.

Al igual que las FAS, las PKS usarán una β-cetoacilsintasa (KS), una (malonil) acil transferasa opcional (MAT/AT) y una proteína transportadora de acilo fosfantetienilada (ACP) o coenzima A (CoA). Ambos también usaron una cetorreductasa, deshidratasa y enoil reductasa para crear una columna vertebral de acilo completamente saturada. Sin embargo, a diferencia de los FAS, los PKS suelen utilizar una mayor cantidad de componentes básicos biosintéticos y forman una cantidad más variada de longitudes de cola. Los pasos reductivos que utilizan los FAS también son opcionales para los PKS. Al omitirlos potencialmente, existe la posibilidad de un patrón de funcionalización más complejo. [4]

Hay tres tipos principales de policétidos: tipo I, tipo II y tipo III. El tipo I es muy similar al FAS tipo I, ya que contiene dominios catalíticos alineados linealmente y fusionados covalentemente dentro de grandes enzimas multifuncionales. El tipo II tiende a ser un complejo más disociable con dominios enzimáticos monofuncionales. Otra forma en que difieren las PKS es que tienen otro tipo, el Tipo III. Los PKS de tipo III son multifuncionales al elegir una unidad de inicio, ensamblar la cadena y promover el plegado. [4]

Casi todos los miembros de KS1 son producidos por bacterias, unos pocos formados por eucariotas y solo uno por una arqueona. Hay 12 subfamilias. La enzima dominante en la familia KS1 es la 3-cetoacil-ACP sintasa III (KAS III), también conocida como 3-oxoacil-ACP sintasa III y β-cetoacil-ACP sintasa III, y se define como EC 2.3.1.180. [5] [1]


El mecanismo general de las cetoacil sintasas
Estructura cristalina de beta-cetoacil-ACP sintasa III (FabH) de Yersinia pestis
Estructura de la beta-cetoacil-ACP sintasa I (FabB) de Vibrio Cholerae
Estructura cristalina de beta-cetoacil-ACP sintasa II (FabF) de Yersinia pestis