Substrate specificity evolutión of the adp-dependent sugar kinase family: structure-activity studies on adp-dependent kinases from hyperthermophilic archaea
En algunas arqueas pertenecientes al grupo de las Euryarchaeotas el flujo glicolítico procede a través de una versión modificada de la vía de Embden-Meyerhof en donde sólo se conservan cuatro de las diez enzimas canónicas de esta vía. Una de sus principales modificaciones es que tanto las actividade...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2011 |
| País: | Chile |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.anid.cl:10533/179827 |
| Acceso en línea: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ https://hdl.handle.net/10533/179827 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Sumario: | En algunas arqueas pertenecientes al grupo de las Euryarchaeotas el flujo glicolítico procede a través de una versión modificada de la vía de Embden-Meyerhof en donde sólo se conservan cuatro de las diez enzimas canónicas de esta vía. Una de sus principales modificaciones es que tanto las actividades glucoquinasa comO fosfofi.·uctoquinasa utilizan ADP en vez de ATP como dador de fosforilo. Estudios de secuencia así como estructurales han demostrado que estas quinasas son homólogas entre sí y pertenecen a ' la superfamilia riboquinasa, donde el resto de sus miembros utilizan ATP como dador de fosforilo. La mayor diferencia entre las quinasas dependientes de ADP y ATP de la superfamilia, es una permutación no cíclica en el sitio de unión a nucleótidos. Si bien las quinasas dependientes de ADP han sido principalmente estudiadas en organismos termófilos, la presencia de ellas también ha sido demostrada tanto en arqueas mesófilas como en eucariontes. En la literatura se han propuesto algunas explicaciones para la dependencia de ADP sin embargo, ninguna ha sido explorada experimentalmente. De manera interesante, la arquea hipertermófila Methanocaldococcus jannaschii presenta sólo un homólogo de estas enzimas, el cual presenta actividades glucoquinasa y fosfofructoquinasa. En base a esto se ha propuesto que esta enzima representa una forma ancestral en la familia que luego dio origen a ambas especificidades a través de una duplicación génica. En este trabajo hemos estudiado la evolución de la familia de quinasas dependientes de ADP, con especial énfasis en los determinantes estructurales de la especificidad por sustrato. Los resultados muestran que esta familia está estrechamente relacionada con las fosfofructoquinasas dependientes de ATP presentes en la superfamilia. Sorprendentemente, ni la topología del sitio de unión a nucleótido ni la temperatura afectan la capacidad de estas enzimas para discriminar los nucleótidos. Sin embargo, los resultados sugieren que la permutación circular tiene un gran efecto en la cinética de desplegamiento. Dentro de la familia de quinasas dependientes de ADP, la actividad más ancestral parece ser la fosforilación de glucosa, lo que descarta la hipótesis del ancestro bifuncional. Aquí, la especificidad por fructosa-6-fosfato parece depender de la presencia de dos cadenas laterales con carga positiva que estabilizan la carga negativa en el fosfato del sustrato, mientras que la especificidad por glucosa está relacionada con la presencia de un residuo de ácido glutámico que interacciona mediante puente de hidrógeno con el hidroxilo en el carbono dos del azúcar. |
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