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Uroporfirinógeno III descarboxilasa

La uroporfirinógeno III descarboxilasa ( uroporfirinógeno descarboxilasa o UROD ) es una enzima ( EC 4.1.1.37) que en los humanos está codificada por el gen UROD . [5]

Función

La uroporfirinógeno III descarboxilasa es una enzima homodimérica ( PDB : 1URO ) que cataliza el quinto paso en la biosíntesis del hemo , que corresponde a la eliminación de grupos carboxilo de las cuatro cadenas laterales de acetato del uroporfirinógeno III para producir coproporfirinógeno III :

uroporfirinógeno III coproporfirinógeno III + 4 CO 2

Importancia clínica

Se sabe que las mutaciones y la deficiencia de esta enzima causan porfiria cutánea tarda familiar y porfiria hepatoeritropoyética . [5] Se han descubierto al menos 65 mutaciones causantes de enfermedades en este gen. [6]

Mecanismo

Se cree que, en concentraciones bajas de sustrato, la reacción sigue una ruta ordenada, con la eliminación secuencial de CO2 de los anillos D, A, B y C, mientras que en concentraciones más altas de sustrato/enzima parece operar una ruta aleatoria. La enzima funciona como un dímero en solución, y tanto las enzimas humanas como las del tabaco se han cristalizado y resuelto con buenas resoluciones.

La reacción catalizada por UroD

La UroD se considera una descarboxilasa inusual, ya que realiza descarboxilaciones sin la intervención de ningún cofactor, a diferencia de la gran mayoría de descarboxilasas. Recientemente se ha propuesto que su mecanismo procede a través de la protonación del sustrato por un residuo de arginina . [7] Un informe de 2008 demostró que la velocidad no catalizada para la reacción de la UroD es de 10 −19 s −1 , por lo que a pH 10 la aceleración de la velocidad de la UroD en relación con la velocidad no catalizada, es decir, la competencia catalítica, es la mayor para cualquier enzima conocida, 6 x 10 24 M −1 . [8]

Mecanismo de reacción propuesto de la uroporfirinógeno III descarboxilasa

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000126088 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000028684 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ ab "Entrez Gene: UROD uroporfirinógeno descarboxilasa".
  6. ^ Šimčíková D, Heneberg P (diciembre de 2019). "Refinamiento de las predicciones de la medicina evolutiva basadas en evidencia clínica para las manifestaciones de enfermedades mendelianas". Scientific Reports . 9 (1): 18577. Bibcode :2019NatSR...918577S. doi :10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466 . PMID  31819097. 
  7. ^ Silva PJ, Ramos MJ (2005). "Estudio funcional de la densidad de los mecanismos de descarboxilación sin cofactores realizada por la descarboxilasa del uroporfirinógeno III". J Phys Chem B . 109 (38): 18195–200. doi :10.1021/jp051792s. PMID  16853337.
  8. ^ Lewis CA, Wolfenden R (noviembre de 2008). "La descarboxilación del uroporfirinógeno como punto de referencia para la capacidad catalítica de las enzimas". Proc. Natl. Sci. USA . 105 (45): 17328–33. Bibcode :2008PNAS..10517328L. doi : 10.1073/pnas.0809838105 . PMC 2582308 . PMID  18988736. 

Lectura adicional

Enlaces externos

Síntesis del hemo: observe que algunas reacciones ocurren en el citoplasma y otras en la mitocondria (amarillo)