Estructuras de dos enzimas que utilizan el cofactor del nucleótido de la horquilla de níquel de tipo LarA con un solo...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Enzimología

Sus antecedentes:

• El cofactor de nucleótido de pinza de níquel (NPN) es crucial para la racemización / epimerización del ácido α-hidroxi catalizado por las enzimas de la familia LarA.
• Un mecanismo conocido implica dos residuos catalíticos de histidina que actúan como ácidos y bases generales.
• Algunos homólogos de LarA (LarAH) poseen un residuo de asparaginyl en lugar de una histidina, lo que impide la catálisis ácido/base canónica.

Objetivo del estudio:

• Investigar las bases estructurales y mecánicas de la catálisis en LarAHs que carecen de un sitio activo clave, la histidina.
• Para aclarar el papel del cofactor NPN en estas enzimas variantes.
• Para explorar las funciones metabólicas potenciales de estos LarAHs divergentes.

Principales métodos:

• Se utilizó la crio-microscopía electrónica (crio-EM) para determinar las estructuras de dos LarAHs.
• Las estructuras se resolvieron con y sin el cofactor NPN.
• Se realizó un análisis del contexto genómico para inferir las funciones funcionales.

Principales resultados:

• Se observó un ensamblaje octamérico consistente, que no tiene precedentes para la familia LarA.
• Se identificaron nuevos residuos en el sitio activo, lo que sugiere mecanismos alternativos de reconocimiento y procesamiento del sustrato.
• El análisis genómico indicó un papel potencial en el metabolismo de los carbohidratos.

Conclusiones:

• El estudio revela un nuevo ensamblaje estructural y estrategia catalítica en LarAHs con deficiencia de histidina.
• Estos hallazgos amplían la diversidad mecánica conocida dentro de la familia de enzimas LarA.
• Los resultados proporcionan una base para explorar nuevas reacciones enzimáticas y vías metabólicas que involucran estas enzimas.