La unión de ligando y redox genera un nuevo estado de conformación en el citocromo P450cam (CYP101A1)

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Enzimología

Sus antecedentes:

• Los citocromos P450 (P450s) existen en estados conformacionales cerrados y abiertos distintos.
• La unión del socio redox, como la putidaredoxina (Pdx) a P450cam, favorece el estado abierto, lo que potencialmente facilita el relevo de protones y la escisión de enlaces O-O.
• El intermediario oxy-P450cam-Pdx es inestable, pero el complejo de cianuro (CN-) sirve como un imitador estable.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar los cambios estructurales y conformacionales en P450cam al unirse al cianuro en complejo con su socio redox putidaredoxina.
• Investigar el papel de la dinámica conformacional en los mecanismos catalíticos del P450.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X del complejo P450cam-Pdx-CN.
• Análisis de los cambios conformacionales, incluidos los reordenamientos de residuos y la formación de canales.

Principales resultados:

• Se determinó la estructura cristalina del complejo P450cam- Pdx con CN-.
• La unión con cianuro indujo cambios conformacionales significativos, incluida la isomerización cis/trans de los residuos de prolina.
• Se observaron reordenamientos a gran escala de residuos en el sitio activo y la formación de un nuevo canal de acceso al sitio activo (canal 2).

Conclusiones:

• La estructura P450cam-Pdx-CN proporciona información sobre la flexibilidad conformacional del P450.
• El canal 2 recién identificado apoya los hallazgos anteriores sobre la unión alósterosubstrato y el acoplamiento dinámico.
• Los grandes cambios conformacionales y dinámicos son parte integral de la función catalítica de las enzimas P450.