La serina deshidratasa o L- serina amoniaco liasa (SDH) pertenece a la familia β de enzimas dependientes de piridoxal fosfato (PLP) . La SDH se encuentra ampliamente en la naturaleza, pero su estructura y propiedades varían entre las especies. La SDH se encuentra en levaduras , bacterias y el citoplasma de los hepatocitos de mamíferos . El catalizador SDH es la desaminación de la L- serina para producir piruvato , con la liberación de amoníaco . [1]
Esta enzima tiene un sustrato , L -serina , y dos productos , piruvato y NH 3 , y utiliza un cofactor , piridoxal fosfato (PLP). El papel principal de la enzima es la gluconeogénesis en el citoplasma del hígado . [ cita requerida ]
La holoenzima SDH contiene 319 residuos , una molécula cofactor de PLP . [1] El pliegue general del monómero es muy similar al de otras enzimas dependientes de PLP de la familia Beta. La enzima contiene un gran dominio catalítico que se une a PLP y un pequeño dominio. Los dominios están unidos por dos residuos 32-35 y 138-146, siendo el espacio interno creado el espacio para el sitio activo [1].
El cofactor PLP se coloca entre las cadenas beta 7 y 10 del dominio grande y se encuentra en el gran espacio interno formado entre el dominio pequeño y el grande. El cofactor está unido covalentemente a través de un enlace de base de Schiff a Lys41 . El cofactor está intercalado entre la cadena lateral de Phe 40 y la cadena principal de Ala222 . Cada uno de los sustituyentes polares de PLP está coordinado por grupos funcionales: el nitrógeno piridinio de PLP está unido por hidrógeno a la cadena lateral de Cys 303, el grupo hidroxilo C3 de PLP está unido por hidrógeno a la cadena lateral de Asn 67, y losEl grupo fosfato de PLP está coordinado por amidas de cadena principal del bucle de tetraglicina. [1] [3] (Figura 3 y Figura 4).
La reacción catalizada por la serina deshidratasa sigue el patrón visto por otras reacciones dependientes de PLP. Se forma un enlace de base de Schiff y se libera el grupo aminoacrilato que sufre una desaminación hidrolítica no enzimática a piruvato . [4]
Según la serie de ensayos realizados por Cleland (1967), la tasa lineal de formación de piruvato a diversas concentraciones de inhibidores demostró que la L- cisteína y la D- serina inhiben competitivamente la enzima SDH. [5] La razón por la que la L-cisteína inhibe la actividad SDH es porque se crea un azufre inorgánico a partir de la L- cisteína a través de la cistina desulfrasa y se sabe que los grupos que contienen azufre promueven la inhibición. [6] La L-treonina también inhibe competitivamente la serina deshidratasa.