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Fitanoil-CoA dioxigenasa

En enzimología , una fitanoil-CoA dioxigenasa ( EC 1.14.11.18) es una enzima que cataliza la reacción química

fitanoil-CoA + 2-oxoglutarato + O 2 2-hidroxifitanoil-CoA + succinato + CO 2

Los tres sustratos de esta enzima son fitanoil-CoA , 2-oxoglutarato (2OG) y O 2 , mientras que sus tres productos son 2-hidroxifitanoil-CoA, succinato y CO 2 .

Esta enzima pertenece a la familia de las oxigenasas dependientes del hierro(II) , que normalmente incorporan un átomo de dioxígeno en el sustrato y un átomo en el grupo carboxilato succinato. El mecanismo es complejo, pero se cree que implica la unión ordenada de 2-oxoglutarato a la enzima que contiene hierro(II) seguida del sustrato. La unión del sustrato provoca el desplazamiento de una molécula de agua del cofactor hierro(II), dejando una posición de coordinación vacante a la que se une el dioxígeno. Se produce un reordenamiento para formar una especie de hierro-oxígeno de alta energía (que generalmente se cree que es una especie de hierro(IV)=O) que realiza la reacción de oxidación real. [2] [3]

Nomenclatura

El nombre sistemático de esta clase de enzimas es fitanoil-CoA, 2-oxoglutarato:oxidorreductasa (2-hidroxilante) . Estas enzimas también se denominan fitanoil-CoA hidroxilasas y fitanoil-CoA alfa-hidroxilasas . [4]

Ejemplos

En los seres humanos, la fitanoil-CoA hidroxilasa está codificada por el gen PHYH ( también conocido como PAHX ) y es necesaria para la alfa-oxidación de los ácidos grasos de cadena ramificada (por ejemplo, el ácido fitánico ) en los peroxisomas . La deficiencia de PHYH da como resultado la acumulación de grandes reservas tisulares de ácido fitánico y es la principal causa de la enfermedad de Refsum . [5]

Enzimas relacionadas

Las oxigenasas dependientes de hierro (II) y 2OG son comunes en microorganismos , plantas y animales; se predice que el genoma humano contiene alrededor de 80 ejemplos, y la planta modelo Arabidopsis thaliana probablemente contiene más. [2] En plantas y microorganismos, esta familia de enzimas está asociada con una gran diversidad de reacciones oxidativas. [6]

Referencias

  1. ^ McDonough MA, Kavanagh KL, Butler D, Searls T, Oppermann U, Schofield CJ (diciembre de 2005). "La estructura de la fitanoil-CoA 2-hidroxilasa humana identifica los mecanismos moleculares de la enfermedad de Refsum". The Journal of Biological Chemistry . 280 (49): 41101–10. doi : 10.1074/jbc.M507528200 . PMID  16186124.
  2. ^ ab Hausinger RP (2015). "CAPÍTULO 1. Diversidad bioquímica de oxigenasas dependientes de 2-oxoglutarato". Oxigenasas dependientes de 2-oxoglutarato . Metalobiología. págs. 1–58. doi :10.1039/9781782621959-00001. ISBN 978-1-84973-950-4.S2CID85596364  .​
  3. ^ Martinez S, Hausinger RP (agosto de 2015). "Mecanismos catalíticos de oxigenasas dependientes de Fe(II) y 2-oxoglutarato". The Journal of Biological Chemistry . 290 (34): 20702–11. doi : 10.1074/jbc.R115.648691 . PMC 4543632 . PMID  26152721. 
  4. ^ "PHYH fitanoil-CoA 2-hidroxilasa [ Homo sapiens (humano) ]". Centro Nacional de Información Biotecnológica .
  5. ^ Mihalik SJ, Morrell JC, Kim D, Sacksteder KA, Watkins PA, Gould SJ (octubre de 1997). "Identificación de PAHX, un gen de la enfermedad de Refsum". Genética de la Naturaleza . 17 (2): 185–9. doi :10.1038/ng1097-185. PMID  9326939. S2CID  39214017.
  6. ^ McDonough MA, Loenarz C, Chowdhury R, ​​Clifton IJ, Schofield CJ (diciembre de 2010). "Estudios estructurales sobre oxigenasas dependientes de 2-oxoglutarato humano". Current Opinion in Structural Biology . 20 (6): 659–72. doi :10.1016/j.sbi.2010.08.006. PMID  20888218.

Lectura adicional

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