La estructura de la deshidroquinato sintasa revela un sitio activo capaz de catálisis en múltiples etapas

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Estructural Biología estructural.
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• La deshidroquinato sintasa (DHQS) cataliza múltiples reacciones en la vía del shikimato, esencial para la síntesis de compuestos aromáticos en microbios y plantas.
• La vía del shikimato está ausente en los mamíferos, por lo que la DHQS es un objetivo potencial para nuevos fármacos antibacterianos y antifúngicos.
• Existe un debate sobre el papel activo de la DHQS frente a las reacciones espontáneas en su catálisis en múltiples pasos.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la base estructural del mecanismo catalítico de varios pasos de DHQS.
• Para investigar la organización del sitio activo de la enzima y la unión del cofactor.
• Proporcionar información para el desarrollo de terapias dirigidas a DHQS.

Principales métodos:

• Se utilizó la cristalografía de rayos X para determinar la estructura tridimensional de DHQS.
• El análisis de la estructura cristalina reveló interacciones con un inhibidor análogo del sustrato.
• Comparación de la estructura de DHQS con otras enzimas, incluida la alcohol deshidrogenasa.

Principales resultados:

• La estructura cristalina de DHQS revela un nuevo pliegue de proteínas.
• Se observó un modo inesperado de unión al NAD+.
• El sitio activo comparte similitudes con la alcohol deshidrogenasa, a pesar de ser un nuevo pliegue.
• Las interacciones con un análogo de sustrato iluminan el mecanismo de una catálisis eficiente en varios pasos.

Conclusiones:

• DHQS posee características estructurales únicas que permiten su compleja actividad catalítica.
• La estructura determinada proporciona una comprensión mecanicista de cómo el DHQS evita la formación de subproductos.
• Esta información estructural puede guiar el diseño de nuevos agentes antimicrobianos dirigidos a DHQS.