Biología estructural. La división del trabajo en la transhidrogenasa mediante la translocación de protones y la...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Estructural Biología estructural.
• El metabolismo celular es el metabolismo celular.

Sus antecedentes:

• El mantenimiento del equilibrio redox celular es vital para combatir el estrés oxidativo.
• La nicotinamida nucleótido transhidrogenasa (TH) es una enzima de membrana clave que vincula los gradientes de protones a la producción de NADPH.
• El NADPH es esencial para numerosas vías celulares de biosíntesis reductora y antioxidantes.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la base estructural de la función de la nicotinamida nucleótido transhidrogenasa (TH).
• Proporcionar información sobre el mecanismo de generación de NADPH junto con la fuerza motriz del protón.
• Caracterizar las características estructurales de la enzima TH de Thermus thermophilus.

Principales métodos:

• Se empleó cristalografía de rayos X para determinar las estructuras de la enzima TH.
• Se obtuvieron estructuras cristalinas de alta resolución para el dominio del canal de protones transmembrana y toda la holoenzima.
• El análisis estructural se centró en los arreglos diméricos y las orientaciones de dominio.

Principales resultados:

• El dominio transmembranar de TH se cristalizó como un dímero simétrico, cada protómero con un canal de protones.
• La holoenzima (holo-TH) se presentaba como un dímero altamente asimétrico.
• El dominio de unión de NADP (dIII) exhibió dos orientaciones distintas dentro de la asimétrica dimer holo-TH.

Conclusiones:

• La estructura asimétrica de dímeros del holo-TH sugiere un nuevo mecanismo catalítico.
• Las dos copias del dominio de unión al NADP (((H) probablemente alternan sus funciones en la translocación de protones y la transferencia de hidritos.
• Esta visión estructural avanza nuestra comprensión de la homeostasis redox celular y la transducción de energía.