Aconitasa
Entre los dominios 3 y 4 hay un linker joining (estructura proteica) que varía dependiendo de la conformación funcional.
Existe un plegamiento que difiere en ambos tipos en el dominio 1 para la región N-terminal, residuos del 1 al 33.
Las inserciones en diferentes dominios provoca que las estructuras tridimensionales de las dos isoenzimas (citosólica y metabólica) sean distintas.
Cuando la proteína cataliza la isomerización del citrato a D-isocitrato, si está inactiva, contiene un grupo [3Fe-4S] en el sitio activo, mientras que, para que la aconitasa esté activa y realice esta función, se debe ligar un átomo más de hierro, creando un grupo [4Fe-4S]2+.
[16] En cambio, cuando la proteína desempeña funciones relacionadas con el ARN mensajero, no presenta ninguno de los dos grupos mencionados.
La pérdida del grupo formado por átomos de hierro y azufre provoca un cambio en la conformación, resultando en un sitio activo con una mayor abertura, permitiéndole así tener un sustrato diferente.
Estos dos productos son necesarios para la síntesis de ácidos grasos y numerosos procesos metabólicos, como la glucólisis o la gluconeogénesis.
Sin embargo, la aconitasa solo tiene actividad catalítica cuando las concentraciones de hierro son altas (en niveles normales).
Una vez vinculado a estas secuencias, el IRP-1 ejerce una regulación postranscripcional, ya sea promoviendo o impidiendo su traducción.
El mtDNA modela los nucloides para influir directamente en la expresión genética mitocondrial ante cambios en el entorno celular.
A pesar de presentar numerosas similitudes estructurales con la aconitasa citosólica, los dominios poseen una configuración diferente.
En la bacteria Escherichia coli, se demostró que la AcnB es un regulador de la expresión genética.
Se cree que los dominios de tipo HEAT están involucrados en las interacciones proteína-proteína.
Escherichia coli también posee aconitasa A (AcnA), que es una enzima inducida por el estrés sintetizada durante la fase estacionaria de crecimiento.
Estabiliza el sustrato por medio de interacciones electroestáticas, colocándolo en la posición correcta para interactuar con los residuos catalíticos, y se garantiza el anclaje del sustrato a la enzima por la presencia de aminoácidos como la serina (Ser), arginina (Arg), histidina (His) o ácido aspártico (Asp).
Se ha demostrado que tres residuos de cisteína (Cys) son ligandos del centro [Fe4S4]: Cys437, Cys503 y Cys506.
Por tanto, en el centro activo del enzima existen aminoácidos responsables de la unión y el anclaje del sustrato al enzima, a lo que también contribuye el centro ferro-sulfurado, y, por otro lado, tenemos aminoácidos encargados de llevar a cabo la catálisis propiamente dicha.
Los residuos que forman el centro activo son conservados entre especies de animales, plantas, bacterias y levaduras.
En las bacterias, la aconitasa se une al ARN viral, estabilizándolo y promoviendo la traducción de proteínas virales, mientras que en las levaduras es importante para el mantenimiento y asociación del ADN mitocondrial mediante la formación de nucleoides.
Posteriormente, se acumula el citrato al no poder ser utilizado como sustrato y produce una disminución del calcio.
En la deshidratación (eliminación), el grupo OH unido al centro Fe-S es protonado y removido formando el cis-aconitato como producto intermedio.
Esto sucede mediante otra molécula de cis-aconitato, que desplaza la unida.
La proteína reguladora específica, el IRP1, se une a IREs en las regiones 5' y 3', pero solo cuando la aconitasa carece del grupo hierro-azufre.
En el caso de IRP1, se forma una única hélice α que implica también los residuos 593 a 614.
La miopatía provoca una baja tolerancia al ejercicio físico, lo que conduce a una disminución de la capacidad oxidativa, una extracción de oxígeno baja a nivel muscular y una circulación sanguínea hipercinética.
[31] El cuerpo humano debe mantener los niveles de aconitasa estrictamente regulados para evitar ciertas patologías.
Ésta se inactiva o funciona inadecuadamente cuando el individuo presenta diabetes tipo I, ya que la aconitasa es muy vulnerable al estrés nitrosativo y oxidativo, causado por los radicales libres después de una hiperglucemia.
