Maltasa-glucoamilasa

Enzima

La maltasa-glucoamilasa intestinal es una enzima que en los humanos está codificada por el gen MGAM . ^{[5] [6]}

La maltasa-glucoamilasa es una enzima digestiva alfa-glucosidasa. Consta de dos subunidades con diferente especificidad de sustrato. Los estudios de enzimas recombinantes han demostrado que su dominio catalítico N-terminal tiene la mayor actividad contra la maltosa , mientras que el dominio C-terminal tiene una especificidad de sustrato más amplia y actividad contra oligómeros de glucosa. ^[7] En el intestino delgado, esta enzima trabaja en sinergia con la sacarasa-isomaltasa y la alfa-amilasa para digerir la gama completa de almidones dietéticos .

Gene

El gen MGAM, ubicado en el cromosoma 7q34 ^[8] , codifica la proteína maltasa-glucoamilasa. Un nombre alternativo para la maltasa-glucoamilasa es glucano 1,4-alfa-glicosidasa. ^[9]

Distribución de tejidos

La maltasa-glucoamilasa es una enzima unida a la membrana que se encuentra en las paredes intestinales. Este revestimiento del intestino forma un borde en cepillo por el que deben pasar los alimentos para que los intestinos los absorban. ^[10]

Mecanismo enzimático

Esta enzima es parte de una familia de enzimas llamada familia 31 de las glicósidos hidrolasas (GH31). Esto se debe al mecanismo digestivo de la enzima. Las enzimas GH31 experimentan lo que se conoce como el mecanismo de doble desplazamiento de Koshland ^[11] en el que se produce un paso de glicosilación y desglicosilación, lo que da como resultado la retención de la configuración general del centro anomérico . ^[12]

Estructura

Maltasa N-terminal

La unidad enzimática maltasa-glucoamilasa N-terminal está compuesta a su vez por 5 dominios proteicos específicos. El primero de los 5 dominios proteicos consiste en un dominio trébol de tipo P ^[13] que contiene un dominio rico en cisteína. El segundo es un dominio sándwich beta N-terminal, identificado a través de dos láminas plegadas beta antiparalelas . El tercer y más grande dominio consiste en un dominio de tipo barril catalítico (beta/alfa) que contiene dos bucles insertados. El cuarto y quinto dominios son dominios C-terminales, similares al dominio sándwich beta N-terminal. La maltasa-glucoamilasa N-terminal no tiene los sitios activos de unión de azúcar +2/+3 y, por lo tanto, no puede unirse a sustratos más grandes. El dominio N-terminal muestra su afinidad enzimática óptima para los sustratos maltosa, maltotriosa , maltotetrosa y maltopentosa.

Glucosa C-terminal

La unidad enzimática de la glucosa C-terminal contiene sitios de unión adicionales, lo que le permite unirse a sustratos más grandes para la digestión catalítica. ^[10] Originalmente se entendió que la estructura cristalina de la maltasa-glucoamilasa era inherentemente similar en los extremos N y C. Estudios posteriores han descubierto que el extremo C está compuesto por 21 residuos de aminoácidos más que el extremo N , lo que explica su diferencia en función. La sacarasa-isomaltasa, ubicada en el cromosoma 3q26, tiene una estructura cristalina similar a la maltasa-glucoamilasa y trabaja en conjunto en el intestino delgado humano. Se han derivado de un ancestro común, ya que ambas provienen de la misma familia GH31. ^[8] Como resultado de tener propiedades similares, ambas enzimas trabajan juntas en el intestino delgado para convertir el almidón consumido en glucosa para energía metabólica. La diferencia entre estas dos enzimas es que la maltasa-glucoamilasa tiene una actividad específica en el enlace 1-4 del azúcar, mientras que la SI tiene una actividad específica en el enlace 1-6. ^[10]

Véase también

• Alfa-glucosidasa
• Maltasa

Referencias

1. ENSG00000282607 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000257335, ENSG00000282607 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000068587 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
5. "Gen Entrez: maltasa-glucoamilasa (alfa-glucosidasa)".
6. Nichols BL, Eldering J, Avery S, Hahn D, Quaroni A, Sterchi E (enero de 1998). "Clonación de ADNc de maltasa-glucoamilasa del intestino delgado humano. Homología con sacarasa-isomaltasa". The Journal of Biological Chemistry . 273 (5): 3076–81. doi : 10.1074/jbc.273.5.3076 . PMID  9446624.
7. Quezada-Calvillo R, Sim L, Ao Z, Hamaker BR, Quaroni A, Brayer GD, et al. (abril de 2008). "El "freno" del sustrato de almidón luminal en la actividad de la maltasa-glucoamilasa se encuentra dentro de la subunidad de glucoamilasa". The Journal of Nutrition . 138 (4): 685–92. doi : 10.1093/jn/138.4.685 . PMID  18356321.
8. Nichols BL, Avery S, Sen P, Swallow DM, Hahn D, Sterchi E (febrero de 2003). "El gen de la maltasa-glucoamilasa: ascendencia común a la sacarasa-isomaltasa con actividades complementarias de digestión del almidón". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (3): 1432–7. Bibcode :2003PNAS..100.1432N. doi : 10.1073/pnas.0237170100 . PMC 298790 . PMID  12547908. 
9. Ao Z, Quezada-Calvillo R, Sim L, Nichols BL, Rose DR, Sterchi EE, Hamaker BR (mayo de 2007). "Evidencia de degradación de almidón nativo con maltasa-glucoamilasa del intestino delgado humano (recombinante)". FEBS Letters . 581 (13): 2381–8. doi : 10.1016/j.febslet.2007.04.035 . PMID  17485087.
10. Sim L, Quezada-Calvillo R, Sterchi EE, Nichols BL, Rose DR (enero de 2008). "Maltasa-glucoamilasa intestinal humana: estructura cristalina de la subunidad catalítica N-terminal y base de inhibición y especificidad de sustrato". Journal of Molecular Biology . 375 (3): 782–92. doi :10.1016/j.jmb.2007.10.069. PMID  18036614.
11. "Hidrolasas de glucósido". CAZypedia . Consultado el 30 de abril de 2021 .
12. Frandsen TP, Svensson B (mayo de 1998). "Alfa-glucosidasas vegetales de la familia 31 de las glicósido hidrolasas. Propiedades moleculares, especificidad de sustrato, mecanismo de reacción y comparación con miembros de la familia de diferente origen". Biología molecular de las plantas . 37 (1): 1–13. doi :10.1023/A:1005925819741. PMID  9620260. S2CID  42054886.
13. Otto B, Wright N (septiembre de 1994). "Péptidos de trébol. El trébol se acerca". Current Biology . 4 (9): 835–8. Bibcode :1994CBio....4..835O. doi :10.1016/S0960-9822(00)00186-X. PMID  7820556. S2CID  11245174.

Lectura adicional

• Nichols BL, Avery S, Sen P, Swallow DM, Hahn D, Sterchi E (febrero de 2003). "El gen de la maltasa-glucoamilasa: ascendencia común a la sacarasa-isomaltasa con actividades complementarias de digestión del almidón". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (3): 1432–7. Bibcode :2003PNAS..100.1432N. doi : 10.1073/pnas.0237170100 . PMC  298790 . PMID  12547908.
• Takeshita F, Ishii KJ, Kobiyama K, Kojima Y, Coban C, Sasaki S, et al. (agosto de 2005). "TRAF4 actúa como silenciador en la señalización mediada por TLR a través de la asociación con TRAF6 y TRIF". Revista Europea de Inmunología . 35 (8): 2477–85. doi :10.1002/eji.200526151. PMID  16052631. S2CID  560536.
• Danielsen EM (octubre de 1987). "Sulfatación de tirosina, una modificación postraduccional de las enzimas de las microvellosidades en el enterocito del intestino delgado". The EMBO Journal . 6 (10): 2891–6. doi :10.1002/j.1460-2075.1987.tb02592.x. PMC  553723 . PMID  3121301.
• Korpela MP, Paetau A, Löfberg MI, Timonen MH, Lamminen AE, Kiuru-Enari SM (julio de 2009). "Una nueva mutación del gen GAA en un paciente finlandés con enfermedad de Pompe de aparición tardía: fenotipo clínico y seguimiento con terapia de reemplazo enzimático". Muscle & Nerve . 40 (1): 143–8. doi :10.1002/mus.21291. PMID  19472353. S2CID  20120101.
• Sim L, Quezada-Calvillo R, Sterchi EE, Nichols BL, Rose DR (enero de 2008). "Maltasa-glucoamilasa intestinal humana: estructura cristalina de la subunidad catalítica N-terminal y base de inhibición y especificidad de sustrato". Journal of Molecular Biology . 375 (3): 782–92. doi :10.1016/j.jmb.2007.10.069. PMID  18036614.
• Naim HY, Sterchi EE, Lentze MJ (diciembre de 1988). "Estructura, biosíntesis y glicosilación de la maltasa-glucoamilasa del intestino delgado humano". The Journal of Biological Chemistry . 263 (36): 19709–17. doi : 10.1016/S0021-9258(19)77693-5 . PMID  3143729.
• Ao Z, Quezada-Calvillo R, Sim L, Nichols BL, Rose DR, Sterchi EE, Hamaker BR (mayo de 2007). "Evidencia de degradación de almidón nativo con maltasa-glucoamilasa del intestino delgado humano (recombinante)". FEBS Letters . 581 (13): 2381–8. doi : 10.1016/j.febslet.2007.04.035 . PMID  17485087. S2CID  23891882.
• Tuğrul S, Kutlu T, Pekin O, Bağlam E, Kiyak H, Oral O (octubre de 2008). "Efectos clínicos, endocrinos y metabólicos de la acarbosa, un inhibidor de la alfa-glucosidasa, en pacientes con sobrepeso y sin sobrepeso con síndrome de ovario poliquístico". Fertilidad y esterilidad . 90 (4): 1144–8. doi : 10.1016/j.fertnstert.2007.07.1326 . PMID  18377903.

Enlaces externos

• PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la maltasa-glucoamilasa humana, intestinal