Una endoglicosidasa es una enzima que libera oligosacáridos a partir de glicoproteínas o glicolípidos . También puede escindir cadenas de polisacáridos entre residuos que no son el residuo terminal, aunque es más común liberar oligosacáridos de moléculas de proteínas y lípidos conjugados.
Rompe los enlaces glicosídicos entre dos monómeros de azúcar en el polímero . Se diferencia de la exoglicosidasa en que no lo hace en el residuo terminal. Por tanto, se utiliza para liberar carbohidratos largos a partir de moléculas conjugadas. Si se utilizara una exoglicosidasa, todos los monómeros del polímero tendrían que eliminarse uno por uno de la cadena, lo que llevaría mucho tiempo. Una endoglicosidasa se escinde dando un producto polimérico.
PROTEÍNA-x 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 -x 6 -x 7 -x 8 -x 9 -x 10 -x 11 -...-x n
El mecanismo es una hidrólisis enzimática que requiere dos moléculas críticas; un donante de protones (muy probablemente un ácido) y un nucleófilo (muy probablemente una base). [2] El mecanismo de las endoglucosidasas tiene dos formas; una protonación catalizada por ácido del oxígeno glicosídico que produce retención estereoquímica en el carbono anomérico o una protonación catalizada por ácido del oxígeno glicosídico con un ataque concomitante de una molécula de agua activada por el residuo de base que produce una inversión estereoquímica. [2]
Ambos mecanismos exhiben la misma distancia entre el donante de protones y el oxígeno glicosídico, situando al donante de protones lo suficientemente cerca del oxígeno glicosídico para formar enlaces de hidrógeno. [2] Es la distancia entre el nucleófilo y el carbono anomérico donde los dos mecanismos comienzan a divergir. Debido a que el mecanismo de inversión debe dar cabida a suficiente espacio para la molécula de agua, el nucleófilo se sitúa más lejos del carbono anomérico. En el mecanismo de retención, esta distancia es sólo de 5,5 a 7 angstroms, pero aumenta a 9-10 angstroms en el mecanismo de inversión. Además, se descubrió que el mecanismo de inversión se produce a través de un mecanismo de desplazamiento único que implica un estado de transición similar al ion oxocarbenio. Debido a la proximidad del mecanismo de retención entre los dos grupos carboxilo, pasa por un doble mecanismo de desplazamiento que produce un intermediario covalente glicosil-enzima. [3] [4]
Una exoglucosidasa eliminaría cada monómero de carbohidrato (x) uno por uno desde el extremo, comenzando en x n , mientras que una endoglucosidasa puede cortar cualquier enlace glicosídico (-) y puede escindirse después de un 'oligosacárido de enlace' característico que une ciertos carbohidratos a ciertos proteínas.
Se ha demostrado un gran potencial en el uso de enzimas endoglicosidasas sometidas a mutagénesis. Esta nueva enzima mutada, cuando se expone a los compuestos adecuados, sufrirá una síntesis de oligosacáridos y no hidrolizará las cadenas poliméricas recién formadas. [2] [4] Esta es una herramienta extremadamente útil, ya que los oligosacáridos tienen un gran potencial para su uso como terapéutico. Por ejemplo, el hexasacárido globo H indicará la transformación de células malignas relacionadas con el cáncer en la mama, la próstata y los ovarios. [5]
Las endoglicosidasas también tienen aplicaciones potenciales en la lucha contra enfermedades autoinmunes como la artritis y el lupus eritematoso sistémico. En 2008, un equipo de investigadores demostró que la inyección de endgoglicosidasa S "elimina eficientemente el dominio de azúcar asociado a IgG in vivo e interfiere con los procesos proinflamatorios mediados por autoanticuerpos en una variedad de modelos autoinmunes". [6] Claramente, la manipulación y mutación de esta enzima es muy prometedora para poder combatir una variedad de enfermedades en el cuerpo.