Estudio computacional del mecanismo catalítico de las enzimas fosfatasas alcalinas.

BOROSKY, GABRIELA L.

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Las fosfatasas alcalinas constituyen una familia de metaloenzimas presentes en casi todos los seres vivos, desde las bacterias hasta el hombre. Catalizan la hidrólisis y transfosforilación de diversos monoésteres de fosfato.1 El mecanismo enzimático involucra el ataque del alcóxido de una serina al átomo de fósforo del sustrato para formar un intermediario covalente enzima-fosfato, y posterior hidrólisis de esta fosfoserina liberando fosfato inorgánico y un alcohol.1MotivaciónEl objetivo de este trabajo fue profundizar los conocimientos existentes sobre la actividad catalítica de esta familia de enzimas, analizando el rol específico de los aminoácidos involucrados en el mecanismo de catálisis. Se ha sugerido que la predicción computacional de los efectos de múltiples mutaciones sobre la velocidad de catálisis podría proporcionar modelos que contribuyan al diseño eficiente de nuevas enzimas altamente efectivas y específicas.2ResultadosA partir de la estructura cristalográfica depositada en el Protein Data Bank, se representó computacionalmente el sitio activo de una fosfatasa alcalina modelo, la placentaria humana (PLAP). Se evaluaron las diferentes etapas del mecanismo catalítico mediante cálculos mecánico cuánticos utilizando la metodología ONIOM(B3LYP:PM3MM). Se simuló el entorno enzimático que rodea al sitio activo a través del empleo del método continuo IEFPCM. Se analizaron las contribuciones energéticas de los residuos más relevantes del sitio activo mediante la sucesiva sustitución de los mismos por otros aminoácidos (mutaciones).ConclusionesSe determinó la influencia de determinados aminoácidos del sitio activo sobre la eficiencia del mecanismo de catálisis. La estimación de sus contribuciones energéticas a la catálisis enzimática permitió lograr una mejor comprensión de la función de estos residuos.Referencias1)Harris, H., Clin. Chim. Acta, 1990, 186, 133-150.2)Sunden, F., Peck, A., Salzman, J., Ressl, S., Herschlag, D., eLife, 2015, 4, e06181.