Evolución de los sitios catalíticos y reguladores en las fosforilasas

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Evolución molecular de la evolución molecular.
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• La fosforilasa de glucógeno es una enzima clave en el metabolismo de los carbohidratos, regulada por los efectores alostéricos y la fosforilación.
• Las fosforilasas bacterianas exhiben control de la transcripción, expandiendo los mecanismos reguladores.
• Las propiedades catalíticas y estructurales conservadas, incluido el sitio de unión del piridoxal-5'-fosfato, hacen que las fosforilasas sean valiosas para estudiar la evolución reguladora.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la relación evolutiva entre las glicogenas fosforilasas bacterianas y animales.
• Para determinar la secuencia de aminoácidos de la maltodextrina fosforilasa de Escherichia coli.
• Explorar las bases estructurales de la regulación alostérica y los sitios de fosforilación.

Principales métodos:

• Deducción de la secuencia de fosforilasa de maltodextrina de Escherichia coli a partir del gen malP clonado.
• Alineación de secuencias de aminoácidos de fosforilasa muscular bacteriana y de conejo.
• Análisis comparativo de regiones conservadas y variaciones N-terminales.

Principales resultados:

• Se determinó la secuencia de 687 aminoácidos de la E. coli maltodextrina fosforilasa.
• Se encontró una fuerte homología (48%) entre las secuencias de fosforilasa bacteriana y animal en el 91% de la cadena polipeptídica, particularmente en la región catalítica.
• Se identificó un supuesto sitio de unión al fosfato, potencialmente ancestral del sitio de unión al 5' AMP alostérico en la fosforilasa muscular del conejo.
• Las diferencias en el extremo N sugieren eventos de fusión génica en el linaje eucariótico.

Conclusiones:

• El estudio proporciona información significativa sobre la evolución de la regulación de la glicogeno fosforilasa.
• La fusión génica se propone como un mecanismo para la adquisición de secuencias reguladoras en las fosforilasas eucariotas.
• El análisis comparativo de secuencias destaca núcleos catalíticos conservados y dominios regulatorios divergentes.