Un radical tiosulfuranilo químicamente competente en el ribonucleótido reductasa de la clase III de Escherichia coli

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Enzimología Enzimología.
• Biología Molecular Biología Molecular

Sus antecedentes:

• Las ribonucleotidas reductasas de clase III (RNR) son enzimas esenciales del radical glicílico (G•) para la síntesis y reparación del ADN en los organismos anaerobios.
• A diferencia de otras clases de RNR, las RNR de clase III tradicionalmente usan formato como agente reductor.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de reacción de la RNR de Escherichia coli clase III, en particular en ausencia de formato.
• Identificar las especies radicales formadas durante la reacción y dilucidar su papel en la reducción de nucleótidos.

Principales métodos:

• Ensayos enzimáticos utilizando CTP (sustrato) y ATP (efector alostérico) con Escherichia coli clase III RNR.
• Espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones (EPR) (9,5 y 140 GHz) en proteínas etiquetadas isotópicamente para caracterizar las especies radicales.
• Análisis de los productos de reacción, incluidos los derivados de citidina y la reducción dependiente del formato.

Principales resultados:

• En ausencia de formato, el RNR de E. coli clase III pierde su radical glicílico (G•) y forma un nuevo radical tiosulfuranilo [RSSR2]• (radical tiilo de cisteína estabilizado por metionina).
• Un derivado de citidina, propuesto como 3 extquotesingle-keto-deoxycytidine, queda atrapado durante este proceso.
• La adición de formato restaura G• y reduce el derivado de citidina, lo que indica su papel en la media reacción reductora.

Conclusiones:

• El estudio revela una vía de reacción previamente desconocida para los RNR de clase III que involucra a un intermediario radical tiosulfuranilo.
• Este hallazgo proporciona una visión mecánica de la reducción de nucleótidos y tiene implicaciones para la comprensión de la síntesis y reparación del ADN en bacterias anaerobias y arqueas.
• El mecanismo identificado del radical tiilo ofrece analogías con otras clases de RNR, lo que sugiere un papel conservado para los radicales tiilo en todos los tipos de RNR.