Sintetasa de fosforribosilaminoimidazolesuccinocarboxamida

Clase de enzimas

En biología molecular, el dominio proteico SAICAR sintasa es una enzima que cataliza una reacción para crear SAICAR . En enzimología , esta enzima también se conoce como fosforribosilaminoimidazolesuccinocarboxamida sintasa ( EC 6.3.2.6). Es una enzima que cataliza la reacción química

ATP + 5-amino-1-(5-fosfo-D-ribosil)imidazol-4-carboxilato + L-aspartato ADP + fosfato + (S)-2-[5-amino-1-(5-fosfo-D-ribosil)imidazol-4-carboxamido]succinato ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Los 3 sustratos de esta enzima son ATP , 5-amino-1-(5-fosfo-D-ribosil)imidazol-4-carboxilato y L-aspartato , mientras que sus 3 productos son ADP , fosfato y (S)-2-[5-amino-1-(5-fosfo-D-ribosil)imidazol-4-carboxamido]succinato.

Esta enzima pertenece a la familia de las ligasas , en concreto a las que forman enlaces carbono-nitrógeno como las ligasas ácido-D-aminoácido (péptido sintasas). El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 5-amino-1-(5-fosfo-D-ribosil)imidazol-4-carboxilato:L-aspartato ligasa (formadora de ADP) . Esta enzima participa en el metabolismo de las purinas .

Esta familia de proteínas en particular es de enorme importancia, ya que se encuentra en los tres dominios de la vida. Es el séptimo paso en la vía de la biosíntesis de purinas . Las purinas son vitales para todas las células, ya que participan en el metabolismo energético y la síntesis de ADN . ^[1] Además, son de especial interés para los investigadores científicos, ya que el estudio de la vía de biosíntesis de purinas podría conducir al desarrollo de fármacos quimioterapéuticos . ^[2] Esto se debe a que la mayoría de los cánceres carecen de una vía de rescate para los nucleótidos de adenina y dependen completamente de la vía SAICAR. ^[3]

Dominio proteico

Este dominio proteico se encuentra en eucariotas , bacterias y arqueas . Es vital para los organismos vivos, ya que cataliza un paso en la vía de biosíntesis de purinas que ayuda al metabolismo energético y la síntesis de ADN .

Función del dominio proteico

En las bacterias y plantas, este dominio proteico sólo cataliza la síntesis de SAICAR, pero en los mamíferos también cataliza la actividad de la fosforribosilaminoimidazol carboxilasa (AIRC). ^[3]

Estructura del dominio proteico

Esta proteína en particular es un octámero formado por 8 subunidades idénticas. Cada monómero consta de un dominio central y una hélice alfa C-terminal. El dominio central consta de una lámina beta paralela de cinco cadenas flanqueada por tres hélices alfa en un lado de la lámina y dos hélices alfa en el otro, formando un sándwich de tres capas (alfa beta alfa). ^[4]

Estudios estructurales

A finales de 2007, se han resuelto 10 estructuras para esta clase de enzimas, con códigos de acceso PDB 1A48, 1KUT, 1OBD, 1OBG, 2CNQ, 2CNU, 2CNV, 2GQR, 2GQS y 2H31.

Otros nombres comunes

• fosforribosilaminoimidazol-succinocarboxamida sintetasa ,
• PurC ,
• Sintetasa SAICAR ,
• 4-(N-succinocarboxamida)-5-aminoimidazol sintetasa ,
• Ribonucleótido de 4-[(N-succinilamino)carbonil]-5-aminoimidazol ,
• sintetasa ,
• SAICARS ,
• fosforribosilaminoimidazolesuccinocarboxamida sintetasa ,
• Ribonucleótido sintetasa de 5-aminoimidazol-4-N-succinocarboxamida .

Referencias

1. Brown AM, Hoopes SL, White RH, Sarisky CA (2011). "Biosíntesis de purina en arqueas: variaciones sobre un tema". Biol Direct . 6 : 63. doi : 10.1186/1745-6150-6-63 . PMC  3261824 . PMID  22168471.
2. Cheng X, Lu G, Qi J, Cheng H, Gao F, Wang J, et al. (2010). "Clonación, expresión, purificación, cristalización y análisis preliminar de difracción de rayos X de la sintasa SAICAR de Streptococcus suis serotipo 2". Acta Crystallogr F . 66 (Pt 8): 909–12. doi :10.1107/S1744309110020518. PMC 2917288 . PMID  20693665. 
3. Ginder ND, Binkowski DJ, Fromm HJ, Honzatko RB (2006). "Complejos de nucleótidos de la fosforribosilaminoimidazol succinocarboxamida sintetasa de Escherichia coli". J Biol Chem . 281 (30): 20680–8. doi : 10.1074/jbc.M602109200 . PMID  16687397.
4. Mathews II, Kappock TJ, Stubbe J, Ealick SE (1999). "Estructura cristalina de Escherichia coli PurE, una mutasa inusual en la vía biosintética de las purinas". Structure . 7 (11): 1395–406. doi : 10.1016/S0969-2126(00)80029-5 . PMID  10574791.

• LUKENS LN, BUCHANAN JM (1959). "Biosíntesis de las purinas. XXIV. Síntesis enzimática del ácido 5-amino-1-ribosil-4-imidazolcarboxílico 5'-fosfato a partir del 5-amino-1-ribosilimidazol 5'-fosfato y dióxido de carbono". J. Biol. Chem . 234 (7): 1799–805. doi : 10.1016/S0021-9258(18)69929-6 . PMID  13672967.
• Parker J (1984). "Identificación del producto del gen purC de Escherichia coli". J. Bacteriol . 157 (3): 712–7. doi :10.1128/JB.157.3.712-717.1984. PMC  215316 . PMID  6365889.
• Ebbole DJ, Zalkin H (1987). "Clonación y caracterización de un grupo de 12 genes de Bacillus subtilis que codifica nueve enzimas para la síntesis de novo de nucleótidos de purina". J. Biol. Chem . 262 (17): 8274–87. doi : 10.1016/S0021-9258(18)47560-6 . PMID  3036807.
• Chen ZD, Dixon JE, Zalkin H (1990). "Clonación de un ADNc de hígado de pollo que codifica la carboxilasa del ribonucleótido de 5-aminoimidazol y la sinteasa del ribonucleótido de 5-aminoimidazol-4-N-succinocarboxamida mediante complementación funcional de mutantes pur de Escherichia coli". Proc. Natl. Sci. USA . 87 (8): 3097–101. Bibcode :1990PNAS...87.3097C. doi : 10.1073/pnas.87.8.3097 . PMC  53841 . PMID  1691501.
• O'Donnell AF, Tiong S, Nash D, Clark DV (2000). "El gen ade5 de Drosophila melanogaster codifica una enzima bifuncional para dos pasos en la vía de síntesis de purina de novo". Genética . 154 (3): 1239–53. doi :10.1093/genetics/154.3.1239. PMC  1460979 . PMID  10757766.
• Nelson SW, Binkowski DJ, Honzatko RB, Fromm HJ (2005). "Mecanismo de acción de la fosforribosilaminoimidazolesuccinocarboxamida sintetasa de Escherichia coli". Bioquímica . 44 (2): 766–74. doi :10.1021/bi048191w. PMID  15641804. S2CID  41673787.