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Esfingomielina sintasa

En enzimología , una esfingomielina sintasa ( EC 2.7.8.27) es una enzima que cataliza la reacción química

una ceramida + una fosfatidilcolina una esfingomielina + un 1,2-diacil-sn-glicerol

o la reacción que utiliza fosfatidiletanolamina en lugar de fosfatidilcolina para generar ceramida fosfoetanolamina (CPE), un análogo de la esfingomielina rico en invertebrados, como los insectos.

Así, los dos sustratos de esta enzima son la ceramida y la fosfatidilcolina , mientras que sus dos productos son la esfingomielina y el 1,2-diacil-sn-glicerol .

Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , concretamente a las que transfieren grupos fosfato sustituidos no estándar. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ceramida: fosfatidilcolina colina fosfotransferasa . Otros nombres de uso común incluyen SM sintasa , SMS1 y SMS2 . La familia SM sintasa también incluye la enzima que cataliza la síntesis de CPE, denominada SMSr (relacionada con SMS).

Estructura de las SM sintasas.

Las identidades de secuencia alta compartidas entre los tres miembros de la familia de la esfingomielina sintasa (SMS) han intrigado a los investigadores durante años. Recientes estudios de microscopía crioelectrónica han revelado una fascinante organización hexamérica específica para SMSr, [1] mientras que las investigaciones bioquímicas han destacado la formación de dímeros estables por SMS1 y SMS2. [2] Dentro de esta estructura hexamérica, cada unidad monomérica de SMSr funciona como una entidad catalítica independiente, caracterizada por seis hélices transmembrana.

El análisis estructural ha revelado la presencia de una cámara considerable dentro del haz helicoidal de SMSr. Esta cámara sirve como sitio para la actividad catalítica, y los investigadores identifican una pentada catalítica, denominada EH/DHD, ubicada estratégicamente en la interfaz entre los segmentos lipófilos e hidrofílicos de la cámara de reacción. Además, la elucidación del mecanismo catalítico de SMSr ha descubierto un intrincado proceso de síntesis de dos pasos para la síntesis de SM. Inicialmente, la fosfoetanolamina (o fosfatidilcolina en el caso de SMS1/2) se hidroliza a partir de fosfatidiletanolamina (hidrólisis de PE-PLC), seguido de la posterior transferencia del resto de fosfoetanolamina a ceramida.

Referencias

  1. ^ Hu K, Zhang Q, Chen Y, Yang J, Xia Y, Rao B, et al. (2024). "Estructura crio-EM de la esfingomielina sintasa humana y sus implicaciones mecanísticas para la síntesis de esfingomielina". Nat Struct Mol Biol : 1–12. doi :10.1038/s41594-024-01237-2.
  2. ^ Hayashi Y, Nemoto-Sasaki Y, Matsumoto N, Tanikawa T, Oka S, Tanaka Y, et al. (Enero de 2017). "Las homodimerizaciones de esfingomielina sintasas mediadas por cola carboxilo terminal son responsables de la exportación eficiente desde el retículo endoplásmico". Revista de Química Biológica . 292 (3): 1122-1141. doi : 10.1074/jbc.M116.746602 . PMC 5247646 . PMID  27927984.