En enzimología , maleilacetoacetato isomerasa ( EC 5.2.1.2) es una enzima que cataliza la reacción química
Esta enzima pertenece a la familia de las isomerasas , concretamente a las cis - trans isomerasas . El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 4-maleylacetoacetato cis - trans -isomerasa .
La 4-Maleylacetoacetato isomerasa es una enzima implicada en la degradación de la L-fenilalanina . Está codificado por el gen glutatión S-transferasa zeta 1 o GSTZ1. Esta enzima cataliza la conversión de 4-maleylacetoacetato en 4-fumarylacetoacetato . La 4-Maleylacetoacetato isomerasa pertenece a la clase zeta de la superfamilia de la glutatión S-transferasa (GST). [1]
En la vía de degradación de la fenilalanina, la 4-maleylacetoacetato isomerasa cataliza una isomerización cis - trans de 4-maleylacetoacetato a fumarilacetoacetato. La 4-maleylacetoacetato isomerasa requiere el cofactor glutatión para funcionar. [1] Ser 15, Cys 16, Gln 111 y el dipolo hélice del alfa 1 de la enzima estabilizan la forma tiolato del glutatión, lo que lo activa para atacar el carbono alfa del 4-maleylacetoacetato, rompiendo así el doble enlace y permitiendo la rotación. el enlace simple. [1]
El 4-maleylacetoacetato se convierte en 4-fumarilacetoacetato; este compuesto se puede descomponer en fumarato y acetoacetato mediante la enzima fumarilacetoacetato hidrolasa . [2]
La conversión de 4-maleylacetoacetato en fumarilacetoacetato es un paso en el catabolismo de la fenilalanina y la tirosina , aminoácidos adquiridos a través del consumo de proteínas en la dieta. Cuando la 4-maleylacetoacetato isomerasa no puede funcionar correctamente, la 4-maleylacetoacetato puede convertirse en succinilacetoacetato y descomponerse en succinato y acetoacetato mediante la fumarilacetoacetato hidrolasa. [3]
El 4-maleylacetoacetato es un homodímero . Está clasificado como una isomerasa transferasa. Tiene un recuento total de residuos de 216 y un recuento total de átomos de 1700. El peso teórico de esta enzima es de 24,11 KDa. [1] La 4-maleylacetoacetato isomerasa tiene 3 isoformas [4] La isoforma más común tiene dos dominios, el dominio N-terminal (4-87), el dominio C terminal (92-212) y el sitio de unión del glutatión (14-19, 71-72 y 115-117). El dominio N-terminal tiene una lámina beta de cuatro cadenas que está intercalada por hélices alfa en ambos lados para formar una estructura terciaria tipo sándwich de tres capas. El dominio C terminal está compuesto principalmente por hélices alfa y tiene una estructura de arriba hacia abajo de hélices alfa estrechamente agrupadas. [1]
El glutatión se une en las posiciones 14-19, 71-72 y 115-117. También se une al ion sulfato y al ditiotreitol . [3]
La deficiencia de maleylacetoacetato isomerasa es una enfermedad causada por una mutación en el gen GSTZ1 .
Se trata de un error congénito del metabolismo autosómico recesivo . Está causada por una mutación en el gen que codifica la síntesis de la 4-maleylacetoacetato isomerasa, GSTZ1.
Las mutaciones en la 4-maleylacetoacetato isomerasa provocaron la acumulación de fumarilacetoacetato y succinilacetona en la orina, pero por lo demás los individuos estaban sanos. Es probable que exista una derivación no enzimática alternativa que permita el catabolismo del 4-maleylacetoacetato en ausencia de 4-maleylacetoacetato isomerasa. Debido a este mecanismo, una mutación en el gen que codifica la 4-Maleylacetoacetato isomerasa no se considera peligrosa. [5]
GSTZ1 se expresa altamente en el hígado; sin embargo, las mutaciones en este gen no afectan la función hepática ni la coagulación. [6]
El gen a partir del cual se sintetiza esta enzima se expresa principalmente en el hígado, con cierta expresión en los riñones, el músculo esquelético y el cerebro. También se expresa en melanocitos, membrana sinovial, placenta, mamas, hígado fetal y corazón. [6]
Otras enzimas implicadas en el catabolismo de la fenilalanina incluyen la fenilalanina hidroxilasa , la aminotransferasa , la p-hidroxifenilpiruvato dioxigenasa , la homogentisato oxidasa y la fumarilacetoacetato hidrolasa . Las mutaciones en algunas de estas enzimas pueden provocar enfermedades más graves como fenilcetonuria , alcaptonuria y tirosinemia .
El gen GSTZ1 se encuentra en el cromosoma 14q24.3. [7]
