Mecanismos de regulacion del enzima propanodiol oxido-reductasa en escherichia coli

Resumen

EL ENZIMA PROPANODIOL OXIDO-REDUCTASA (POR) ESTA IMPLICADO EN EL CATABOLISMO ANAEROBICO DEL AZUCAR L-FUCOSA EN E. COLI Y S. TYPHIMURIUM, REDUCIENDO EL L-LACTALDEHIDO A L-1,2-PROPANODIOL, QUE ES EXCRETADO AL MEDIO. EN ESTA REACCION SE REGENERA NAD. LA DETERMINACION DE LA ACTIVIDAD ESPECIFICA, REFERIDA A POR EN EXTRACTOS CELULARES, DIO UN VALOR 4 VECES SUPERIOR EN CULTIVOS ANAEROBICOS RESPECTO LAS CELULAS AEROBICAS. A PARTIR DE ESTE RESULTADO PRELIMINAR, LOS ESTUDIOS REALIZADOS CAMBIANDO LAS CONDICIONES DE OXIGENACION DEL CULTIVO Y SABIENDO QUE LA POR ES UNA FERRO-PROTEINA, NOS LLEVARON A ADOPTAR COMO HIPOTESIS DE TRABAJO EL MODELO DE OXIDACION CATALIZADA POR METAL (MCO) COMO MECANISMO DE REGULACION POSTRADUCCIONAL DE LA POR. EN ESTE SISTEMA SE FORMA H2O2 QUE REACCIONA CON EL FE(II) UNIDO AL ENZIMA FORMANDO RADICALES LIBRES DEL OXIGENO, ESTOS ATACAN LOS AMINOACIDOS LOCALIZADOS EN EL CENTRO DE UNION AL METAL O PROXIMOS A EL. ESTOS COMPORTA LA PERDIDA DE LA ACTIVIDAD CATALITICA, EL AUMENTO DE LA HIDROFOBICIDAD SUPERFICIAL, EL INCREMENTO DE GRUPOS CARBONILO Y UNA MAYOR SUSCEPTIBILIDAD DE LA PROTEINA A LA DEGRADACION PROTEOLITICA. PARA IDENTIFICAR Y LOCALIZAR EL AMINOACIDO AFECTADO POR LA OXIDACION SE REALIZO UN ESTUDIO, PRIMERO SOBRE LA REACCION DE LA POR CON DIETILPIROCARBONATO, QUE REACCIONA ESPECIFICAMENTE CON LAS HISTIDINAS, Y DESPUES CON LA OBTENCION POR HPLC DE LOS MAPAS PEPTIDICOS DE LA FORMA ACTIVA Y LA INACTIVA USANDO DISTINTAS PROTEASAS (TRIPSINA, V-8 Y SUBTILISINA). SE IDENTIFICO LA HIS-277, LOCALIZADA CERCA DEL CENTRO DE UNION AL HIERRO (HIS263-X-X-X-HIS267) COMO EL CANDIDATO MAS CLARO. MUCHAS DESHIDROGENASAS POSEEN HIS EN SU CENTRO CATALITICO; LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES MUESTRAN QUE ES PROBABLE QUE LA HIS-277 ESTE IMPLICADA EN EL CENTRO ACTIVO DEL ENZIMA Y POR TANTO, SU MODIFICACION COMPORTARIA LA PERDIDA DE SU ACTIVIDAD CATALITICA. LOS SISTEMAS DONDE ESTAN IMPLICADOS RADICALES LIBRES SE RELACIONAN CON UNA GRAN VARI