Estudio teórico de la función catalítica de residuos altamente conservados en el sitio activo de las enzimas fosfatasas alcalinas

BOROSKY, GABRIELA L.

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

IntroducciónLas fosfatasas alcalinas constituyen una familia de metaloenzimas presentes enprácticamente todos los seres vivos [1]. Catalizan la hidrólisis de monoésteres defosfato, generando fosfato inorgánico y un alcohol [2]. La comparación de lassecuencias de aminoácidos de fosfatasas alcalinas de distintas especies demostró unasignificativa conservación de los residuos del sitio activo y zonas adyacentes [3].ResultadosSe estudió el rol de los aminoácidos más relevantes presentes en el sitio activo deesta familia de enzimas mediante cálculos mecánico-cuánticos, empleando comomodelo a la fosfatasa alcalina placentaria humana (PLAP). A partir de la estructuracristalográfica informada en bibliografía, se representó el sitio activo de la PLAPutilizando el método ONIOM (QM:QM), estimándose el efecto de la constantedieléctrica del entorno enzimático con el método de solvatación continua IEFPCM. Seevaluó la energética de las diferentes etapas del mecanismo catalítico, tanto desde elpunto de vista termodinámico (energías de reacción) como cinético (energías deactivación). Se cuantificó la contribución de los residuos analizados a la velocidad dereacción a través de la generación computacional de las correspondientes proteínasmutantes y la determinación de las respectivas eficiencias catalíticas.ConclusionesLas barreras de energía calculadas reprodujeron apropiadamente los valoresexperimentales de actividad enzimática reportados en literatura. De esta manera, elanálisis energético y estructural de los puntos estacionarios caracterizados sobre lassuperficies de energía potencial permitió lograr un mejor entendimiento del rol quedesempeñan los residuos estudiados en el mecanismo de catálisis.Referencias1) McComb, R. B., Bowers, G. N., Posen, S., en: Alkaline Phosphatases, 1979,Plenum Press: New York, pp 986-989.2) Schwartz, J. H., Lipmann, F., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1961, 47, 1996-2005.3) Kim, E. E., Wyckoff, H. W., Clin. Chim. Acta, 1990, 186, 175-178.