Proteína L-isoaspartil metiltransferasa (PIMT, PCMT) , también llamada S-adenosil-L-metionina: proteína-L-isoaspartato O-metiltransferasa, es una enzima que reconoce y cataliza la reparación de los grupos L-isoaspartilo y D-aspartilo dañados en proteínas. Es una enzima muy conservada que está presente en casi todos los eucariotas , arqueobacterias y eubacterias gramnegativas . [1]
Proteína-L-isoaspartato (D-aspartato) O-metiltransferasa (PIMT, PCMT) | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 2.1.1.77 | |||||||
No CAS. | 105638-50-4 | |||||||
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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Proteína-L-isoaspartato (D-aspartato) O-metiltransferasa | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | PCMT | |||||||||
Pfam | PF01135 | |||||||||
InterPro | IPR000682 | |||||||||
PROSITE | PDOC00985 | |||||||||
SCOP2 | 1dl5 / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
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Función
PIMT actúa para transferir grupos metilo de S-adenosil-L-metionina a los grupos carboxilo de la cadena lateral alfa de los aminoácidos L-isoaspartilo y D-aspartilo dañados. La enzima toma el residuo de metilo final de la cadena lateral de metionina y lo agrega al grupo carboxilo de la cadena lateral de L-isoaspartato o D-aspartato para crear un éster metílico. Las reacciones no enzimáticas posteriores dan como resultado una transformación rápida en L-succinimida, que es un precursor del aspartato y el isoaspartato. La L-succinimida puede sufrir hidrólisis no enzimática, lo que genera algunos residuos de L-aspartilo reparados, así como algunos residuos de L-isoaspartilo, que luego pueden volver a entrar en el ciclo para una conversión eventual al enlace peptídico normal.
PIMT tiende a actuar sobre proteínas que no han sido dañadas enzimáticamente debido a la edad. Al realizar este mecanismo de reparación, la enzima ayuda a mantener la integridad general de las proteínas. Este mecanismo ha sido observado por varios grupos y ha sido confirmado mediante pruebas experimentales. En un informe, el dialdehído de adenosina inhibió la PIMT. Los resultados apoyaron la función propuesta de la enzima, ya que la cantidad de residuos anormales de L-aspartato aumentó cuando las células se trataron con el inhibidor indirecto, adenosina dialdehído. [2] Además, se sabe que la S-adenosilhomocisteína es un inhibidor competitivo de PIMT. [2] Cuando PIMT no está presente en las células, los residuos anormales de aspartilo se acumulan, creando proteínas anormales que se sabe que causan epilepsia progresiva fatal en ratones. [3] Se ha sugerido que la calmodulina puede desempeñar un papel en la estimulación de la función de PIMT, aunque la relación entre estas dos moléculas no se ha explorado a fondo. [4] Además de la calmodulina, se ha descubierto que el 5'-O- [gamma-tio] trifosfato de guanosina ( GTPgammaS ) estimula la actividad de PIMT. [5]
Estructura
La enzima está presente en el citosol humano en dos formas debido al corte y empalme alternativo y difiere entre los individuos de la población debido a un único polimorfismo en la proteína 119, ya sea valina o isoleucina. La estructura de la enzima se describe como una “estructura sándwich alfa / beta / alfa doblemente enrollada” que es bastante consistente en todas las especies analizadas hasta ahora. [1] Si hay alguna diferencia en las secuencias entre diferentes organismos, ocurre en las regiones que conectan los tres motivos en la estructura sándwich, pero la secuencia de los motivos individuales tiende a estar muy conservada. Los investigadores han descubierto que el sitio activo está en el bucle entre la estructura beta y la segunda hélice alfa y han determinado que es muy específico para los residuos de isoaspartilo. Por ejemplo, los residuos que se encuentran en el extremo C-terminal de drosophila PIMT (dPIMT) se giran 90 grados a fin de permitir más espacio para un sustrato para interactuar con la enzima. De hecho, la dPIMT parece alternar entre esta conformación abierta única y la conformación menos abierta común de PIMT en otros organismos. Aunque posiblemente no esté relacionado con esto, el aumento de los niveles de dPIMT en Drosophila se ha correlacionado con el aumento de la esperanza de vida en estos organismos debido a su importancia en la reparación de proteínas. [6]
Reacción
Ver también
- metiltransferasa
- isoaspartato
- ácido aspártico
enlaces externos
- EC 2.1.1.77
- Entrada de enzimas en el banco de datos de proteínas
Referencias
- ^ a b c PDB : 1KR5 ; Ryttersgaard C, Griffith SC, Sawaya MR, MacLaren DC, Clarke S, Yeates TO (marzo de 2002). "Estructura cristalina de la L-isoaspartil metiltransferasa humana" . J. Biol. Chem . 277 (12): 10642–6. doi : 10.1074 / jbc.M200229200 . PMID 11792715 .
- ^ a b Johnson BA, Najbauer J, Aswad DW (marzo de 1993). "Acumulación de sustratos para la proteína L-isoaspartil metiltransferasa en células PC12 tratadas con adenosina dialdehído". J. Biol. Chem . 268 (9): 6174–81. PMID 8454593 .
- ^ Yamamoto A, Takagi H, Kitamura D, Tatsuoka H, Nakano H, Kawano H, Kuroyanagi H, Yahagi Y, Kobayashi S, Koizumi K, Sakai T, Saito K, Chiba T, Kawamura K, Suzuki K, Watanabe T, Mori H , Shirasawa T (marzo de 1998). "La deficiencia de proteína L-isoaspartil metiltransferasa resulta en una epilepsia progresiva fatal" . J. Neurosci . 18 (6): 2063–74. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.18-06-02063.1998 . PMC 6792936 . PMID 9482793 .
- ^ O'Connor MB, O'Connor CM (mayo de 1998). "Interacciones complejas de la proteína L-isoaspartil metiltransferasa y calmodulina reveladas con el sistema de dos híbridos de levadura" . J. Biol. Chem . 273 (21): 12909-13. doi : 10.1074 / jbc.273.21.12909 . PMID 9582322 .
- ^ Bilodeau D, Béliveau R (enero de 1999). "Inhibición de la metilación de la proteína L-isoaspartil dependiente de GTPgammaS por inhibidores de tirosina quinasa en riñón". Célula. Señal . 11 (1): 45–52. doi : 10.1016 / S0898-6568 (98) 00030-8 . PMID 10206344 .
- ^ Bennett EJ, Bjerregaard J, Knapp JE, Chavous DA, Friedman AM, Royer WE, O'Connor CM (noviembre de 2003). "Implicaciones catalíticas de la estructura de la proteína L-isoaspartil metiltransferasa de Drosophila y mutagénesis dirigida al sitio". Bioquímica . 42 (44): 12844–53. doi : 10.1021 / bi034891 + . PMID 14596598 .