Proteasa de treonina

Clase de enzimas

Las proteasas de treonina son una familia de enzimas proteolíticas que albergan un residuo de treonina (Thr) dentro del sitio activo. Los miembros prototipo de esta clase de enzimas son las subunidades catalíticas del proteosoma ; sin embargo, las aciltransferasas desarrollaron de manera convergente la misma geometría y mecanismo del sitio activo .

Mecanismo

Las proteasas de treonina utilizan el alcohol secundario de su treonina N-terminal como nucleófilo para realizar la catálisis. ^{[1] [2]} La treonina debe ser N-terminal ya que la amina terminal del mismo residuo actúa como una base general al polarizar un agua ordenada que desprotona el alcohol para aumentar su reactividad como nucleófilo. ^{[3] [4]}

La catálisis se realiza en dos pasos:

• En primer lugar, el nucleófilo ataca el sustrato para formar un intermedio acil-enzima covalente , liberando el primer producto.
• En segundo lugar, el intermedio se hidroliza con agua para regenerar la enzima libre y liberar el segundo producto.
  • En la ornitina aciltransferasa , en lugar de agua, el sustrato ornitina (el aceptor) realiza el segundo ataque nucleofílico y se va con el grupo acilo.

Clasificación y evolución

Convergencia evolutiva de las treonina proteasas hacia la misma organización del sitio activo N-terminal. Se muestran la treonina catalítica del proteosoma (clan PB, familia T1) y la ornitina acetiltransferasa (clan PE, familia T5).

Actualmente se reconocen cinco familias que pertenecen a dos superfamilias distintas : los proteosomas de plegamiento Ntn ^[1] (superfamilia PB) y las ornitina aciltransferasas de plegamiento DOM ^[2] (superfamilia PE). Las dos superfamilias representan dos evoluciones convergentes e independientes del mismo sitio activo. ^{[4] [5]}

Véase también

• Proteasa
  • serina-
  • cisteína-
  • aspártico-
  • metalo-
• Enzima
• Proteólisis
• Tríada catalítica
• Evolución convergente
• El mapa de la proteólisis
• Inhibidor de la proteasa (farmacología)
• Inhibidor de la proteasa (biología)
• TopFIND : base de datos sobre especificidad de proteasas, sustratos, productos e inhibidores
• MEROPS - base de datos de grupos evolutivos de proteasas

Referencias

1. Brannigan JA, Dodson G, Duggleby HJ, Moody PC, Smith JL, Tomchick DR, Murzin AG (noviembre de 1995). "Un marco catalítico proteico con un nucleófilo N-terminal es capaz de autoactivarse". Nature . 378 (6555): 416–9. Bibcode :1995Natur.378..416B. doi :10.1038/378416a0. PMID  7477383. S2CID  4277904.
2. Cheng H, Grishin NV (julio de 2005). "DOM-fold: una estructura con bucles cruzados que se encuentra en DmpA, ornitina acetiltransferasa y dominio de unión al cofactor de molibdeno". Protein Science . 14 (7): 1902–10. doi :10.1110/ps.051364905. PMC 2253344 . PMID  15937278. 
3. Dodson G, Wlodawer A (septiembre de 1998). "Tríadas catalíticas y sus parientes". Tendencias en ciencias bioquímicas . 23 (9): 347–52. doi :10.1016/S0968-0004(98)01254-7. PMID  9787641.
4. Ekici OD, Paetzel M, Dalbey RE (diciembre de 2008). "Serina proteasas no convencionales: variaciones en la configuración de la tríada catalítica Ser/His/Asp". Protein Science . 17 (12): 2023–37. doi :10.1110/ps.035436.108. PMC 2590910 . PMID  18824507. 
5. Buller AR, Townsend CA (febrero de 2013). "Restricciones evolutivas intrínsecas en la estructura de la proteasa, la acilación enzimática y la identidad de la tríada catalítica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (8): E653-61. Bibcode :2013PNAS..110E.653B. doi : 10.1073/pnas.1221050110 . PMC 3581919 . PMID  23382230.