El ligando del ácido sulfénico en el sitio activo de las nitrilhidratasas puede funcionar como un nucleófilo

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La nitrilo hidratasa (NHasa) cataliza la hidratación del nitrilo a las amidas.
• El nucleófilo en las reacciones de la NHasa permanece sin identificar.
• Los ácidos borónicos inhiben las enzimas hidrolíticas al adoptar una forma tetraédrica.

Objetivo del estudio:

• Investigar la inhibición del ácido borónico de la NHasa del tipo Co de Pseudonocardia termophila (PtNHasa).
• Determine el nucleófilo catalítico en la hidratación de nitrilo catalizada por PtNHasa.
• Elucidar el mecanismo de reacción de la NHasa.

Principales métodos:

• Estudios de cinética enzimática con inhibidores del ácido borónico.
• Cristalografía de rayos X de la PtNHasa compleja con ácidos borónicos.
• Análisis de estructuras complejas enzima-inhibidor en alta resolución (1.21.6 Å).

Principales resultados:

• El ácido 1-butaneborónico (BuBA) y el ácido fenilborónico (PBA) son potentes inhibidores competitivos de la PtNHasa.
• Las estructuras cristalinas revelan complejos de PtNHasa-ácido borónico.
• Las estructuras implican el ligando ácido cisteína-sulfénico (αCys(113)-OH) como el nucleófilo catalítico.

Conclusiones:

• Los ácidos borónicos sirven como herramientas efectivas para sondear los mecanismos de la NHasa.
• El ácido sulfénico αCys(113)-OH se identifica como el nucleófilo catalítico.
• Se propone un nuevo mecanismo para la hidratación del nitrilo por NHasa basado en datos estructurales y cinéticos.