El ion metálico divalente en el sitio activo de la uteroferrina modula la unión al sustrato y la catálisis

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Enzimología Enzimología.
• Química de las metaloproteínas.

Sus antecedentes:

• Las fosfatasas ácidas púrpuras (PAP) son metallohidrolasas binucleares que catalizan la hidrólisis del fosfomonóester.
• El mecanismo preciso de unión de sustrato e identidad de nucleófilo en la catálisis de PAP sigue siendo objeto de debate.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el efecto de la sustitución de iones metálicos en el mecanismo catalítico de la fosfatasa ácido púrpura de cerdo (uteroferrina, Uf).
• Para comparar el nativo Fe(3+) -Fe(2+) Uf con su derivado Fe(3+) -Mn(2+).

Principales métodos:

• Se emplearon mediciones cinéticas de flujo detenido.
• Se utilizó la uteroferrina de cerdo Fe(3+) -Fe(2+) nativa y su derivado Fe(3+) -Mn(2+).

Principales resultados:

• La sustitución de Mn(2+) por Fe(2+) en Uf redujo la reactividad general, pero aceleró la interacción del sustrato/fosfato con el sitio Fe(3+) diez veces.
• La hidrólisis del fosfato de fenilo fue más rápida que la formación de complejos de fosfato mu-1,3 en ambas formas de Uf.
• La hidrólisis se produjo mientras el sustrato estaba coordinado solo con el ion metálico divalente, con una molécula de agua de segunda esfera como el probable nucleófilo.

Conclusiones:

• Los hallazgos sugieren un mecanismo catalítico que involucra a un nucleófilo de agua de segunda esfera activado por un hidróxido en el sitio Fe3+.
• Las interacciones más rápidas del sitio Fe3+) en el derivado Fe3+) -Mn2+, probablemente a través de una red de enlaces de hidrógeno, resaltan el papel de la selección de iones metálicos en la sintonización de la función enzimática.