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Hidrolasa de disulfuro de carbono

La hidrolasa de disulfuro de carbono es una enzima con una masa molecular de 23.576 Da. La enzima es hexadecamérica y cataliza la hidrólisis del disulfuro de carbono. [1]

El disulfuro de carbono se encuentra de forma natural en los lodazales de las solfataras volcánicas . Es un precursor del sulfuro de hidrógeno , que es un donador de electrones. Se descubrió que la cepa hipertermófila Acidianus convierte el CS2 en H2S y CO2 . [ 1]

La enzima es similar a la de las anhidrasas carbónicas. El monómero enzimático de la CS 2 hidrolasa muestra un pliegue y un sitio activo típicos de la anhidrasa carbónica β. Dos de estos monómeros forman un dímero estrechamente entrelazado con una lámina β central cubierta por un dominio α-helicoidal. Cuatro dímeros forman un anillo octamérico cuadrado a través de interacciones de los brazos largos en los extremos N y C. Se han observado estructuras de anillo similares en cepas de anhidrasas carbónicas, sin embargo, en la CS 2 hidrolasa es una enzima que consta de dos anillos octaméricos que forman un hexadecámero al entrelazarse en ángulos rectos entre sí. Esto da como resultado el bloqueo de la entrada al sitio activo y la formación de un único túnel altamente hidrofóbico de 15 Å de largo que funciona como un filtro de especificidad. Esto proporciona una diferencia clave entre la anhidrasa carbónica y la CS 2 hidrolasa. Este túnel determina la especificidad del sustrato de la enzima para CS 2 , que también es hidrofóbico.

Mecanismo

Esta hidrolasa convierte CS2 en H2S . El proceso es similar a la hidratación del CO2 por la anhidrasa carbónica. Esta similitud apunta a un mecanismo probable. El zinc en el sitio activo es tetraédrico, y está coordinado por Cys 35, His 88, Cys 91 y agua. [ cita requerida ] El agua se desprotona para dar un hidróxido de zinc que añade el sustrato para dar un intermedio Zn-OC(S)SH. [ cita requerida ] Se propone un proceso similar [ ¿ por quién? ] para convertir COS en CO2 . [ cita requerida ]

CS2 + H2O COS + H2S
COS + H2OCO2 + H2S

La forma apoenzimática, que carece del cofactor zinc, tiene un peso molecular de 382815,4 g/mol. El ion cloruro y el 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39-tridecaoxahentetracontano-1,41-diol (C28H58O15) son los dos ligandos principales que se observan en la enzima en esta forma. Hay 16 cadenas poliméricas que contribuyen a la pesadez de la enzima. Esta forma también se denomina a veces forma selenometionina. [2]

Referencias

  1. ^ ab Smeulders MJ, Barends TR, Pol A, Scherer A, Zandvoort MH, Udvarhelyi A, Khadem AF, Menzel A, Hermans J, Shoeman RL, Wessels HJ, van den Heuvel LP, Russ L, Schlichting I, Jetten MS, Op den Camp HJ (2011). "Evolución de una nueva enzima para la conversión de disulfuro de carbono por una arqueona acidtermófila". Naturaleza . 478 (7369): 412–416. Código Bib :2011Natur.478..412S. doi : 10.1038/naturaleza10464. hdl : 11858/00-001M-0000-0024-1F1A-F . Número de modelo:  PMID22012399 . Número de modelo: S2CID2580000  .
  2. ^ Smeulders, MJ.; Barends, TR.; Pol, A.; Scherer, A.; Zandvoort, MH.; Udvarhelyi, A.; Khadem, AF.; Menzel, A.; Hermans, J.; Zapato, RL.; Wessels, HJ.; Van den Heuvel, LP.; Russ, L.; Schlichting, I.; Jetten, MS.; Op den Camp, HJ. Banco de datos de proteínas RCSB, 2011, doi :10.2210/pdb3teo/pdb