La amida hidrolasa ácida de N-aciletanolamina (NAAA) EC 3.5.1.- [1] es un miembro de la familia de las hidrolasas de cloroglicina , un subconjunto de la superfamilia de las hidrolasas nucleófilas N-terminales. La NAAA tiene un peso molecular de 31 kDa. La activación e inhibición de su sitio catalítico es de interés médico como posible tratamiento para la obesidad y el dolor crónico . Si bien se descubrió en la última década, su similitud estructural con la ceramidasa ácida (AC) más conocida y su similitud funcional con la amida hidrolasa de ácidos grasos (FAAH) permiten estudiarla ampliamente.
El mecanismo enzimático general implica la escisión en dos cadenas, una de las cuales contiene el nucleófilo catalítico, que se cree que es un residuo de cisteína. A diferencia de la FAAH, que opera en condiciones básicas, esta enzima debe operar en condiciones ácidas (pH ~4,5) y se inactiva por completo a un pH de 8. Los inhibidores selectivos de la NAAA son compuestos de éster y amida, como la N-ciclohexanocarbonilpentadecilamina. La NAAA se escinde proteolíticamente en el residuo Cys-126. La NAAA escinde enlaces no peptídicos CN en amidas lineales, particularmente etanolamidas. Su mecanismo es bastante similar al de la AC, que se ve respaldado además por la capacidad de la AC para escindir N-aciletanolaminas (NAE), aunque a velocidades mucho más bajas y con diferentes especificidades. Si bien los detalles mecanísticos no se conocen muy bien, se cree que la actividad catalítica de la NAAA es activada por Cys-126 y Asp-145.
Actualmente, hay poca información sobre la estructura terciaria de NAAA, debido a su baja homología con cualquiera de las otras enzimas de la familia de las hidrolasas de cloroglicina para las que existe información estructural tridimensional significativa. En los seres humanos, esta enzima contiene 359 residuos. La estructura primaria de NAAA es casi idéntica a la de la ceramidasa ácida (AC), cuya única diferencia es la sustitución de Leu en el residuo 334 por fenilalanina. La enzima debe estar N-glicosilada en seis sitios para que funcione a su nivel máximo de actividad, todos los cuales tienen la secuencia peptídica Asn-Xxx-Ser/Thr. A diferencia de AC, NAAA no forma un heterodímero a través de enlaces disulfuro, sino que permanece activa como dos péptidos separados escindidos después de la hidrólisis.
Las etanolaminas de ácidos grasos (FAE) desempeñan varias funciones fisiológicas, la más notable es que actúan como mensajeros del dolor y la inflamación. Las NAAA se encuentran principalmente en el compartimento lisosomal de los macrófagos, al igual que la mayoría de las proteínas relacionadas con la inflamación. El gen que codifica la proteína es 4q21.1. Allí, realizan la hidrólisis de las FAE, el paso final en la cascada de señalización del dolor y la inflamación, produciendo una etanolamina y un ácido graso. Si bien procesa la escisión de muchos sustratos diferentes, la NAAA es más activa con el sustrato N-palmitoiletanolamina, lo que sugiere que este es uno de los mensajeros clave del dolor. La actividad de la NAAA en ratas es más alta en los pulmones, mientras que en humanos es más alta en el hígado, por lo que existe una variabilidad entre especies en la actividad selectiva de la enzima.
Estudios recientes sugieren que el NAAA tiene importancia en dos enfermedades humanas muy extendidas: el dolor crónico y la obesidad. La investigación actual se centra en la inhibición del sitio activo hidrolítico del NAAA para controlar la inflamación. Todavía no está claro si la reducción de la inflamación está relacionada con la reducción del dolor. ARN077, una β-lactona, ha sido uno de los inhibidores del NAAA más intensamente probados, con la mayor promesa de inhibición, ya que bloquea la cisteína catalítica a través de un enlace tioéster. La falta de homología entre el NAAA y el FAAH hace que los fármacos dirigidos específicamente al NAAA sean mucho más factibles. Sin embargo, debido a que la concentración de ácidos grasos que circulan por el torrente sanguíneo de una persona está correlacionada positivamente con la obesidad, se cree que la disminución de la actividad del NAAA está correlacionada con la obesidad.
Si bien todavía no se han comercializado fármacos dirigidos al NAAA, actualmente se están realizando importantes investigaciones sobre la activación, la inhibición y la focalización específicas del NAAA. La activación del NAAA se estimula mediante la adición de fosfolípidos y la inhibición dirigida por diferentes tampones. Los hallazgos en estas áreas pueden permitir el desarrollo de fármacos para combatir el dolor crónico y la obesidad.
Si bien la NAAA funciona de manera muy similar a la amida hidrolasa de ácidos grasos ( símbolo del gen HUGO : FAAH ), las dos enzimas no son homólogas.
Por otra parte, NAAA es homóloga a la ceramidasa ácida ( símbolo del gen HUGO : ASAH1 ), compartiendo un 30% de identidad de secuencia a nivel de aminoácidos en el ENSEMBL humano.
La NAAA se descubrió en 2007 como una fuente alternativa de hidrólisis de anandamida. Anteriormente, la FAAH era la única enzima conocida responsable de la degradación de estos endocannabinoides , funcionando en un rango de pH de 8,5 a 10. El descubrimiento de la NAAA sirvió como explicación de los endocannabinoides y las etanolaminas antiinflamatorias en entornos ácidos, ya que su funcionalidad máxima se encuentra en un pH de ~4,5 a 5. Debido a su papel funcional similar al de la FAAH, ofrece otra opción para el desarrollo de fármacos.
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