La S-adenosilmetionina sintetasa ( EC 2.5.1.6 ) (también conocida como metionina adenosiltransferasa (MAT)) es una enzima que crea S-adenosilmetionina (también conocida como AdoMet, SAM o SAMe) al hacer reaccionar metionina (un aminoácido no polar ) y ATP ( la moneda básica de la energía). [1]
Metionina adenosiltransferasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 2.5.1.6 | |||||||
No CAS. | 9012-52-6 | |||||||
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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Función
AdoMet es un donante de metilo para transmetilación. Regala su grupo metilo y también es el donante de propilamino en la biosíntesis de poliaminas . La síntesis de S-adenosilmetionina puede considerarse el paso limitante de la velocidad del ciclo de la metionina. [2]
Como donante de metilo, SAM permite la metilación del ADN . Una vez que el ADN está metilado, apaga los genes y, por lo tanto, se puede considerar que la S-adenosilmetionina controla la expresión génica . [3]
SAM también participa en la transcripción de genes , la proliferación celular y la producción de metabolitos secundarios. [4] Por lo tanto, la SAM sintetasa se está convirtiendo rápidamente en un objetivo farmacológico, en particular para las siguientes enfermedades: depresión , demencia , mielopatía vacuolar, daño hepático , migraña , osteoartritis y como posible agente quimiopreventivo del cáncer . [5]
Este artículo analiza los dominios proteicos que componen la enzima SAM sintetasa y cómo estos dominios contribuyen a su función. Más específicamente, este artículo explora la pseudo-simetría triple compartida que hace que los dominios se adapten bien a sus funciones. [6]
Esta enzima cataliza la siguiente reacción química
- ATP + L- metionina + H 2 O fosfato + difosfato + S-adenosil-L-metionina
Motivos conservados en el 3'UTR del ARNm de MAT2A
Un análisis comparativo computacional de las secuencias del genoma de vertebrados ha identificado un grupo de 6 motivos de horquilla conservados en el 3'UTR del transcrito de ARN mensajero (ARNm) de MAT2A . [7] Las horquillas pronosticadas (denominadas AF) tienen una fuerte conservación evolutiva y 3 de las estructuras de ARN predichas (horquillas A, C y D) se han confirmado mediante análisis de sondeo en línea . No se observaron cambios estructurales para ninguna de las horquillas en presencia de metabolitos SAM, S-adenosilhomocisteína o L-metionina. Se propone que participen en la estabilidad de la transcripción y actualmente se está investigando su funcionalidad. [7]
Resumen de proteínas
La enzima S-adenosilmetionina sintetasa se encuentra en casi todos los organismos, excepto los parásitos que obtienen AdoMet de su anfitrión. Las isoenzimas se encuentran en bacterias, levaduras en ciernes e incluso en mitocondrias de mamíferos. La mayoría de los MAT son homooligómeros y la mayoría son tetrámeros. Los monómeros se organizan en tres dominios formados por tramos no consecutivos de la secuencia, y las subunidades interactúan a través de una gran superficie hidrófoba plana para formar los dímeros. [8]
Dominio N terminal de la S-adenosilmetionina sintetasa
Dominio N terminal de la S-adenosilmetionina sintetasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | S-AdoMet_synt_N | |||||||
Pfam | PF00438 | |||||||
InterPro | IPR022628 | |||||||
PROSITE | PDOC00369 | |||||||
SCOP2 | 1mxa / SCOPe / SUPFAM | |||||||
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En biología molecular, el dominio de proteína S-adenosilmetionina sintetasa N terminal se encuentra en el N-terminal de la enzima.
Función de dominio de N terminal
El dominio N terminal está bien conservado en diferentes especies. Esto puede deberse a su importante función en la unión de sustratos y cationes . Los residuos implicados en la unión de metionina se encuentran en el dominio N-terminal. [8]
Estructura de dominio de N terminal
La región N terminal contiene dos hélices alfa y cuatro hebras beta . [6]
S-adenosilmetionina sintetasa Dominio central
S-adenosilmetionina sintetasa Dominio central | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | S-AdoMet_synt_M | |||||||
Pfam | PF02772 | |||||||
InterPro | IPR022629 | |||||||
PROSITE | PDOC00369 | |||||||
SCOP2 | 1mxa / SCOPe / SUPFAM | |||||||
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Función de dominio de terminal central
La función precisa del dominio central no ha sido completamente aclarada, pero se cree que es importante para ayudar a la catálisis.
Estructura de dominio central
La región central contiene dos hélices alfa y cuatro hebras beta . [6]
S-adenosilmetionina sintetasa, dominio C terminal
S-adenosilmetionina sintetasa, dominio C-terminal | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | S-AdoMet_synt_C | |||||||
Pfam | PF02773 | |||||||
InterPro | IPR022630 | |||||||
PROSITE | PDOC00369 | |||||||
SCOP2 | 1mxa / SCOPe / SUPFAM | |||||||
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En biología molecular , el dominio de proteína S-adenosilmetionina sintetasa, el dominio C-terminal se refiere al término C de la S-adenosilmetionina sintetasa
Función de dominio de terminal C
La función del dominio C-terminal se ha determinado experimentalmente como importante para la localización citoplasmática. Los residuos se encuentran dispersos a lo largo de la secuencia del dominio C-terminal; sin embargo, una vez que la proteína se pliega, se colocan muy juntos. [3]
Estructura del dominio del terminal C
Los dominios C-terminales contienen dos hélices alfa y cuatro hebras beta. [6]
Referencias
- ^ Horikawa S, Sasuga J, Shimizu K, Ozasa H, Tsukada K (agosto de 1990). "Clonación molecular y secuencia de nucleótidos del ADNc que codifica la S-adenosilmetionina sintetasa de riñón de rata". J. Biol. Chem . 265 (23): 13683–6. PMID 1696256 .
- ^ Markham GD, Pajares MA (2009). "Relaciones estructura-función en metionina adenosiltransferasas" . Cell Mol Life Sci . 66 (4): 636–48. doi : 10.1007 / s00018-008-8516-1 . PMC 2643306 . PMID 18953685 .
- ^ a b Reytor E, Pérez-Miguelsanz J, Alvarez L, Pérez-Sala D, Pajares MA (2009). "Las señales conformacionales en el dominio C-terminal de la metionina adenosiltransferasa I / III determinan su distribución nucleocitoplasmática". FASEB J . 23 (10): 3347–60. doi : 10.1096 / fj.09-130187 . hdl : 10261/55151 . PMID 19497982 . S2CID 25548921 .
- ^ Yoon S, Lee W, Kim M, Kim TD, Ryu Y (2012). "Caracterización estructural y funcional de la S-adenosilmetionina (SAM) sintetasa de Pichia ciferrii". Bioprocess Biosyst Eng . 35 (1–2): 173–81. doi : 10.1007 / s00449-011-0640-x . PMID 21989639 . S2CID 40318843 .
- ^ Kamarthapu V, Rao KV, Srinivas PN, Reddy GB, Reddy VD (2008). "Propiedades estructurales y cinéticas de Bacillus subtilis S-adenosilmetionina sintetasa expresada en Escherichia coli". Biochim Biophys Acta . 1784 (12): 1949–58. doi : 10.1016 / j.bbapap.2008.06.006 . PMID 18634909 .
- ^ a b c d Takusagawa F, Kamitori S, Misaki S, Markham GD (1996). "Estructura cristalina de la S-adenosilmetionina sintetasa" . J Biol Chem . 271 (1): 136–47. doi : 10.1074 / jbc.271.1.136 . PMID 8550549 .
- ^ a b Parker BJ, Moltke I, Roth A, Washietl S, Wen J, Kellis M, Breaker R, Pedersen JS (noviembre de 2011). "Nuevas familias de estructuras de ARN reguladoras humanas identificadas mediante análisis comparativo de genomas de vertebrados" . Genome Res . 21 (11): 1929–43. doi : 10.1101 / gr.112516.110 . PMC 3205577 . PMID 21994249 .
- ^ a b Garrido F, Estrela S, Alves C, Sánchez-Pérez GF, Sillero A, Pajares MA (2011). "Refolding y caracterización de metionina adenosiltransferasa de Euglena gracilis". Protein Expr Purif . 79 (1): 128–36. doi : 10.1016 / j.pep.2011.05.004 . hdl : 10261/55441 . PMID 21605677 .
enlaces externos
- Metionina + adenosiltransferasa en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- EC 2.5.1.6