Definición de la base estructural para la liberación del producto alostérico de la dihidrofolato reductasa de E. coli...

Área de la Ciencia:

• Enzimología
• Biología estructural
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• La liberación de tetrahidrofolato (THF) de la dihidrofolato reductasa de E. coli es el paso que limita la velocidad en su ciclo catalítico.
• La liberación del producto puede ocurrir a través de una vía intrínseca (NADPH ausente) o una vía alostérica (NADPH unido), con este último aumento significativamente las tasas de disociación.
• La estructura precisa de la enzima y la conformación del THF en el estado excitado transitorio de la vía alostérica permanecen sin caracterizar.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la base estructural de la liberación del producto alostérico en la dihidrofolato reductasa.
• Investigar la estructura de la enzima y la conformación del THF en el estado excitado ligado al NADPH.

Principales métodos:

• Mediciones de dispersión por relajación de la RMN de protones de la cadena lateral.
• La cristalografía de rayos X.
• Predicciones de desplazamiento químico basadas en la estructura.

Principales resultados:

• En el estado excitado, el anillo de nicotinamida del cofactor NADPH entra transitoriamente en el sitio activo, desplazando el anillo de pterina THF.
• La cola de p-aminobenzoyl-l-glutamato del THF permanece suelta en una hendidura del sitio activo expandido.
• Esta remodelación por NADPH crea un estado débilmente poblado y de alta energía que facilita la liberación rápida de THF.

Conclusiones:

• El cofactor NADPH remodela activamente el sitio activo de la dihidrofolato reductasa y la conformación THF.
• La entrada transitoria del anillo de nicotinamida en el sitio activo es clave para formar el estado excitado para la liberación rápida del producto alostérico.