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Esterasa de cocaína

La esterasa de cloruro de cocaína (EC 3.1.1.84, CocE, hCE2, hCE-2, carboxilesterasa humana 2 ; nombre sistemático benzoilhidrolasa de cocaína ) [1] [2] [3] [4] [5] cataliza la reacción

Cocaína + H2O ecgonina metil éster + benzoato

La cepa MB1 de Rhodococcus sp. y la cepa MB11L de Pseudomonas maltophilia pueden utilizar la cocaína como única fuente de carbono y energía .

La masa molecular teórica es de 62.128 Da. [6] Esta enzima y versiones rediseñadas de ella se han estudiado como un posible tratamiento para la adicción a la cocaína en humanos. [7]

TNX-1300 (esterasa de cocaína doble mutante T172R/G173Q 200 mg, solución intravenosa ) [8] se está desarrollando bajo una solicitud de nuevo fármaco en investigación (IND) para el tratamiento de la intoxicación por cocaína. [9] TNX-1300 (antes conocida como RBP-8000) es una enzima proteica recombinante producida a través de tecnología de ADNr en una cepa de bacterias E. coli que no produce enfermedades . La esterasa de cocaína (CocE) se identificó en bacterias ( Rhodococcus ) que utilizan la cocaína como su única fuente de carbono y nitrógeno y que crecen en el suelo que rodea las plantas de coca. [10]  Se identificó el gen que codifica CocE y la proteína se caracterizó ampliamente. [1] [4] [10] [11] La CoCE cataliza la descomposición de la cocaína en el metabolito éster metílico de ecgonina y ácido benzoico. El CocE de tipo salvaje es inestable a la temperatura corporal, por lo que se introdujeron mutaciones específicas en el gen CocE y dieron como resultado el CocE doblemente mutante T172R/G173Q, que es activo durante aproximadamente 6 horas a la temperatura corporal. [1] En un estudio de fase 2, TNX-1300 en dosis intravenosas  de 100 mg o 200 mg fue bien tolerado e interrumpió los efectos de la cocaína después de una prueba de provocación con 50 mg de cocaína intravenosa . [9]

La enzima es importante en la biorremediación ; se han citado niveles de cocaína en el agua de los océanos europeos de 20 ng/L, niveles similares en los que se informaron músculos hinchados y, en algunos casos, fibras musculares rotas en anguilas en un estudio controlado. [12]

Referencias

  1. ^ abc Gao D, Narasimhan DL, Macdonald J, Brim R, Ko MC, Landry DW, Woods JH, Sunahara RK, Zhan CG (febrero de 2009). "Variantes termoestables de la esterasa de cocaína para la protección a largo plazo contra la toxicidad de la cocaína". Farmacología molecular . 75 (2): 318–23. doi :10.1124/mol.108.049486. PMC  2684895 . PMID  18987161.
  2. ^ Bresler MM, Rosser SJ, Basran A, Bruce NC (marzo de 2000). "Clonación de genes y secuenciación de nucleótidos y propiedades de una esterasa de cocaína de la cepa MB1 de Rhodococcus sp.". Microbiología aplicada y ambiental . 66 (3): 904–8. Bibcode :2000ApEnM..66..904B. doi :10.1128/aem.66.3.904-908.2000. PMC 91920 . PMID  10698749. 
  3. ^ Britt AJ, Bruce NC, Lowe CR (abril de 1992). "Identificación de una esterasa de cocaína en una cepa de Pseudomonas maltophilia". Journal of Bacteriology . 174 (7): 2087–94. doi :10.1128/jb.174.7.2087-2094.1992. PMC 205824 . PMID  1551831. 
  4. ^ ab Larsen NA, Turner JM, Stevens J, Rosser SJ, Basran A, Lerner RA, Bruce NC, Wilson IA (enero de 2002). "Estructura cristalina de una esterasa de cocaína bacteriana". Nature Structural Biology . 9 (1): 17–21. doi :10.1038/nsb742. PMID  11742345. S2CID  847034.
  5. ^ Pindel EV, Kedishvili NY, Abraham TL, Brzezinski MR, Zhang J, Dean RA, Bosron WF (junio de 1997). "Purificación y clonación de una carboxilesterasa hepática humana de amplia especificidad de sustrato que cataliza la hidrólisis de la cocaína y la heroína". The Journal of Biological Chemistry . 272 ​​(23): 14769–75. doi : 10.1074/jbc.272.23.14769 . PMID  9169443.
  6. ^ Bresler, Matthew M.; Rosser, Susan J.; Basran, Amrik; Bruce, Neil C. (marzo de 2000). "Clonación de genes y secuenciación de nucleótidos y propiedades de una esterasa de cocaína de la cepa MB1 de Rhodococcus sp.". Microbiología aplicada y medioambiental . 66 (3): 904–908. Bibcode :2000ApEnM..66..904B. doi :10.1128/AEM.66.3.904-908.2000. ISSN  0099-2240. PMC 91920 . PMID  10698749. 
  7. ^ Narasimhan D, Woods JH, Sunahara RK (febrero de 2012). "Esterasa bacteriana de cocaína: una terapia basada en proteínas para la sobredosis y adicción a la cocaína". Future Medicinal Chemistry . 4 (2): 137–50. doi :10.4155/fmc.11.194. PMC 3290992 . PMID  22300094. 
  8. ^ "Tonix impulsa su cartera de productos con un fármaco contra la intoxicación por cocaína desarrollado por la Universidad de Columbia". FierceBiotech . Consultado el 28 de mayo de 2019 .
  9. ^ ab Nasser, Azmi F.; Fudala, Paul J.; Zheng, Bo; Liu, Yongzhen; Heidbreder, Christian (2014-10-02). "Un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo de RBP-8000 en abusadores de cocaína: perfil farmacocinético de RBP-8000 y cocaína y efectos de RBP-8000 en los efectos fisiológicos inducidos por la cocaína". Journal of Addictive Diseases . 33 (4): 289–302. doi :10.1080/10550887.2014.969603. ISSN  1055-0887. PMID  25299069. S2CID  8417112.
  10. ^ ab Bresler, MM; Rosser, SJ; Basran, A.; Bruce, NC (2000). "Clonación de genes y secuenciación de nucleótidos y propiedades de una esterasa de cocaína de la cepa MB1 de Rhodococcus sp.". Microbiología aplicada y ambiental . 66 (3): 904–908. Bibcode :2000ApEnM..66..904B. doi :10.1128/aem.66.3.904-908.2000. ISSN  0099-2240. PMC 91920 . PMID  10698749. 
  11. ^ Turner, James M.; Larsen, Nicholas A.; Basran, Amrik; Barbas, Carlos F.; Bruce, Neil C.; Wilson, Ian A.; Lerner, Richard A. (15 de octubre de 2002). "Caracterización bioquímica y análisis estructural de una esterasa de cocaína altamente eficiente". Bioquímica . 41 (41): 12297–12307. doi :10.1021/bi026131p. ISSN  0006-2960. PMID  12369817.
  12. ^ "Anguilas europeas sufren daños musculares debido a la cocaína en el agua".

Enlaces externos