En enzimología , una diaminopimelato epimerasa ( EC 5.1.1.7) es una enzima que cataliza la reacción química
Por lo tanto, esta enzima tiene un sustrato , LL-2,6-diaminoheptanodioato , y un producto , meso-diaminoheptanodioato.
Esta enzima pertenece a la familia de las isomerasas , concretamente a aquellas racemasas y epimerasas que actúan sobre aminoácidos y derivados. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es LL-2,6-diaminoheptanodioato 2-epimerasa . Esta enzima participa en la biosíntesis de la lisina .
Las bacterias, plantas y hongos metabolizan el ácido aspártico para producir cuatro aminoácidos ( lisina , treonina , metionina e isoleucina ) en una serie de reacciones conocidas como la vía del aspartato . Además, estas reacciones producen varios intermediarios metabólicos importantes, como el ácido diaminopimélico , un componente esencial de la biosíntesis de la pared celular bacteriana , y el ácido dipicolínico , que participa en la esporulación (producción de esporas) en bacterias Gram-positivas . Los miembros del reino animal no poseen esta vía y, por lo tanto, deben adquirir estos aminoácidos esenciales a través de su dieta. La investigación para mejorar el flujo metabólico a través de esta vía tiene el potencial de aumentar el rendimiento de los aminoácidos esenciales en cultivos importantes, mejorando así su valor nutricional. Además, dado que las enzimas no están presentes en los animales, los inhibidores de ellas son objetivos prometedores para el desarrollo de nuevos antibióticos y herbicidas. [1]
La rama lisina / ácido diaminopimélico de la vía del aspartato produce el aminoácido esencial lisina a través del intermedio ácido meso - diaminopimélico (meso-DAP), que también es un componente vital de la pared celular en bacterias Gram-negativas . [2] La producción de dihidropicolinato a partir de aspartato-semialdehído controla el flujo hacia la vía lisina / ácido diaminopimélico . Existen tres variantes de esta vía, que difieren en cómo el tetrahidropicolinato (formado por reducción de dihidropicolinato ) se metaboliza a meso-DAP. Una variante, la más comúnmente encontrada en arqueas y bacterias, utiliza principalmente intermediarios succinilo , mientras que una segunda variante, encontrada solo en Bacillus , utiliza principalmente intermediarios acetilo . En la tercera variante, encontrada en algunas bacterias Gram-positivas , una deshidrogenasa convierte el tetrahidropicolinato directamente a meso-DAP. En todas las variantes, la meso-DAP se convierte posteriormente en lisina por acción de una descarboxilasa o, en el caso de las bacterias gramnegativas , se asimila a la pared celular. Existen pruebas de que una cuarta variante de esta vía, actualmente desconocida, puede funcionar en plantas. [3]
La epimerasa de diaminopimelato ( EC 5.1.1.7), que cataliza la isomerización de L,L-dimaminopimelato a meso-DAP en la ruta biosintética que conduce del aspartato a la lisina, es un miembro de la familia más amplia de racemasas de aminoácidos independientes de PLP . Esta enzima es una proteína monomérica de aproximadamente 30 kDa que consta de dos dominios que son similares en estructura aunque comparten poca alineación de secuencia . [4] Cada dominio consta de láminas beta mixtas que se pliegan en un barril alrededor de la hélice central. La hendidura del sitio activo se forma a partir de ambos dominios y contiene dos cisteínas conservadas que se cree que funcionan como ácido y base en la catálisis . [5] Se ha demostrado que otras racemasas independientes de PLP, como la glutamato racemasa, comparten una estructura y un mecanismo de catálisis similares .
A finales de 2007, se han resuelto cuatro estructuras para esta clase de enzimas, con los códigos de acceso PDB 1BWZ, 1GQZ, 2GKE y 2GKJ.
