Bases estructurales para la bifuncionalidad de la fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa/fosfatasa

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Enzimología Enzimología.
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Las enzimas suelen catalizar una reacción bioquímica específica.
• Las enzimas bifuncionales suelen tener dominios catalíticos distintos o sitios activos promiscuos.
• La aldolasa/fosfatasa (FBPA/P) de la fructosa-1,6-bisfosfato (FBP) arqueal presenta una excepción, catalizando dos reacciones distintas dentro de un mismo dominio.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo molecular detrás de la doble actividad catalítica de FBPA/P. arqueal.
• Para entender cómo un solo sitio activo de la enzima puede realizar dos reacciones químicamente distintas.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura de resolución de 1,5-Å de FBPA/P en su forma de aldolasa.
• Comparación estructural entre la aldoasa y las formas de fosfatasa de la enzima previamente determinadas.

Principales resultados:

• La estructura cristalina reveló un residuo crítico de lisina que forma una base de Schiff con fosfato de dihidroxiacetona (DHAP) en la forma de aldolasa.
• Se observó un cambio conformacional significativo en el sitio activo al comparar las formas de aldoasa y fosfatasa.
• FBPA/P modifica dinámicamente su arquitectura de sitio activo para acomodar sus funciones catalíticas duales.

Conclusiones:

• El arqueal FBPA/P exhibe un nuevo mecanismo de bifuncionalidad a través de la metamorfosis del sitio activo.
• Este hallazgo desafía el entendimiento convencional de que un sitio activo de la enzima es responsable de una sola reacción bioquímica.
• El estudio amplía el repertorio conocido de estrategias catalíticas enzimáticas.