Características estructurales de una nueva clase de ciclasas de terpenoides

Área de la Ciencia:

• Bioquímica
• Biología Estructural
• Enzimología

Sus antecedentes:

• Las proteínas ABA3 son una nueva clase de ciclasas de terpenoides (TC) con baja identidad de secuencia con las TC conocidas.
• Carecen de motivos canónicos de unión a iones Mg2+, lo que plantea desafíos para la clasificación y los estudios funcionales.
• La primera ABA3 caracterizada de Botrytis cinerea produce (2Z,4E)-α-ionilidenoetano, un precursor del ácido abscísico.

Objetivo del estudio:

• Elucidar la base estructural de los mecanismos catalíticos únicos de las proteínas ABA3.
• Caracterizar la unión del sustrato y los cambios conformacionales involucrados en la catálisis.
• Proporcionar información estructural sobre esta importante clase de enzimas para la investigación de productos naturales.

Principales métodos:

• Se utilizó la cristalografía de rayos X para resolver las estructuras de BcABA3, RuABA3 y SkABA3.
• El análisis de las estructuras proteicas reveló un plegamiento de todas las hélices alfa con un motivo de unión al ion Zn2+.
• Se investigaron los cambios conformacionales inducidos por el sustrato en la región de la tapa.

Principales resultados:

• BcABA3 y RuABA3 funcionan como (2Z,4E)-α-ionilidenoetan sintasas.
• SkABA3 cataliza la formación de un sesquiterpeno no caracterizado a partir de pirofosfato de farnesilo.
• Las proteínas ABA3 utilizan estrategias únicas para coordinar iones Mg2+ y unir el grupo pirofosfato del sustrato.
• Se observó un cambio conformacional inducido por el sustrato en la región de la tapa, que cubre el centro catalítico.

Conclusiones:

• La identificación y caracterización estructural de las proteínas ABA3 representan un avance significativo en la comprensión de las ciclasas de terpenoides.
• Las características estructurales únicas y los mecanismos catalíticos de las proteínas ABA3 ofrecen nuevas vías para el descubrimiento de productos naturales y la biología sintética.
• Los datos estructurales guiarán investigaciones futuras sobre la función y la ingeniería de esta clase de enzimas.