Mg2+ se une a la superficie de la timidilato sintasa y afecta la transferencia de hidruro en el sitio activo interior

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La timidilato sintasa (TSasa) es crucial para la síntesis del ADN y un objetivo clave para las drogas.
• Se conoce la influencia de los iones de magnesio (Mg2+) en la actividad de la TSasa, pero el mecanismo subyacente sigue sin estar claro.

Objetivo del estudio:

• Aclarar el mecanismo por el cual Mg2+ interactúa y modula la actividad de la TSasa de Escherichia coli.
• Proporcionar evidencia estructural y cinética para la unión de Mg2+ y sus efectos en la función de la TSasa.

Principales métodos:

• Se utilizó cristalografía de rayos X para determinar la estructura de la TSasa con Mg2+ unido.
• Se realizaron experimentos de cinética enzimática y de relajación por resonancia magnética nuclear (RMN) para analizar los efectos de Mg2+ en la actividad y dinámica de la TSasa.

Principales resultados:

• Mg2+ se une al exterior de la TSasa de E. coli, cerca de la fracción de glutamilo del cofactor ácido fólico, con la primera evidencia estructural de tal unión.
• La unión Mg2+ estabiliza el complejo enzimático ternario cerrado, reduciendo la entropía de activación y acelerando la transferencia de hidruro en aproximadamente 7 veces.
• El efecto del isótopo cinético se mantuvo sin cambios, lo que indica que Mg2+ facilita los movimientos de proteínas para la proximidad del sustrato en lugar de alterar el paso de transferencia de hidruro en sí.

Conclusiones:

• Mg2+ modula la actividad de la TSasa a través de interacciones superficiales de largo alcance, influyendo en la dinámica de las proteínas y la cinética de las enzimas.
• La comprensión de la modulación Mg2+ de la TSasa ofrece ideas para el diseño de antibióticos antifólicos específicos de la especie dirigidos a las interacciones bacterianas de la TSasa.