La sacarosa-fosfato fosfatasa de Synechococcus marinus podría estar relacionada con el eslabón perdido en la evolución de esta proteína

CUMINO, A. C., PEREZ-CENCI, M., SALERNO, G. L.

Buenos Aires

Congreso; IV Congreso Argentino de Microbiología General. SAMIGE.; 2007

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:ES-AR;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> El metabolismo de sacarosa ha sido recientemente descrito en cianobacterias, demostrándose que tanto la síntesis como degradación del disacárido tienen lugar por la acción de enzimas similares a las de plantas. La enzima sacarosa-fosfato-sintasa (SPS) es una glucosiltransferasa que sintetiza sacarosa-6-fosfato a partir de UDP-Glc y/o ADP-Glc y Fru-6-P, y está asociada metabólicamente a una fosfohidrolasa específica, la sacarosa-fosfato-fosfatasa (SPP); ambas enzimas son responsables de la síntesis neta del disacárido. En las denominadas cianobacterias del océano abierto (“open ocean species”), que se encuentran en la base de la radiación filogenética de estos microorganismos, están los géneros Prochlorococcus y Synechococcus. En todos los genomas secuenciados pertenecientes a cianobacterias de estos géneros se ha descrito al menos un MLA (marco de lectura abierta) con alta homología a las SPSs, conteniendo un dominio GTD (Glucosyl-Transferase Domain). Sin embargo, no resulta obvia la identificación de MLA de la fosfohidrolasa específica (un dominio independiente PHD, Phospho-Hydrolase Domain), que correspondería a la enzima SPP. Recientemente se ha cristalizado una SPP cianobacteriana, que pertenece a la superfamilia de las HAD (Pfam00702b) que incluye fosfatasas y fosfotransferasas, definidas por tres motivos característicos. En la cianobacteria marina Synechococcus sp. PCC 7002 fue identificada y caracterizada una SPS bidominio (GTD-PHD) denominada Sym-SPS, estructura comúnmente encontrada en cianobacterias de este grupo, que se habría originado de la fusión de un GTD y PHD. Por otro lado, se postula que eventos posteriores de duplicación génica habrían dado origen a las SPPs y a un número creciente de parálogos de SPSs y SPPs desde las cianobacterias filamentosas a las plantas. En este trabajo, mediante PSI-BLAST fue identificado y caracterizado funcionalmente el primer gen de spp (Sym-SPP) de una cianobacteria marina. Este gen está superpuesto en 8 nucleótidos al gen que codifica Sym-SPS, pudiendo corresponderse a una única unidad transcripcional bicistrónica. La secuencia deducida de aminoácidos de Sym-SPP presenta una baja homología con las SPPs (15%). En contraste, el dominio PHD de Sym-SPS presenta mayor homología con las SPPs (29%). Sym-SPP tiene afinidad y especificidad de sustrato, y efectores similares a los descritos para las SPPs de otras cianobacterias, pero bajo reconocimiento antigénico por anticuerpos anti-SPP de Anabaena sp. PCC 7120. La proteína Sym-SPP conserva los aminoácidos reportados como involucrados en la catálisis (Asp9 responsable del ataque nucleofílico y en el extremo C-terminal una Lys que estabiliza el intermediario fosforilado). Esta proteína es un típico ejemplo donde la conservación de la estructura es lo fundamental para la actividad y especificidad catalítica.