Bioquímica y fisiología: acceso abierto

Abstracto

El papel de [bm XOR]-Glu1261 en la activación de la terminal HOeq en la etapa de unión de la catálisis en la enzima xantina oxidasa

Chekol Tennessee

Todas las molibdoenzimas, excepto la nitrogenasa y la xantina oxidasa, poseen un cofactor de molibdeno (Moco) estructuralmente similar, en el que el metal molibdeno está ligado por una cadena lateral de ditioleno a un anillo de piranopterina. Se ha propuesto que el cofactor pterina participa en la transferencia de electrones desde o hacia el sitio activo que contiene el metal molibdeno. En general, la función de Moco es posicionar correctamente el Mo dentro del sitio activo, controlar el comportamiento redox de las enzimas, permitir que la enzima adquiera su actividad biológica y participar con su sistema de anillo de pterina en la transferencia de electrones hacia o desde el átomo de molibdeno. La geometría del sitio activo en presencia del sustrato y el aminoácido de bolsillo de unión (Glu1261) se construyó utilizando el programa de software GaussView 3.0. Todas las optimizaciones de geometría de las estructuras se llevaron a cabo utilizando el paquete de software Gaussian 03 W (versión 6.0). Las cargas atómicas de Mulliken y las energías totales se calcularon a partir de los archivos de salida de las estructuras optimizadas. Las composiciones porcentuales de los diferentes fragmentos moleculares se generaron utilizando el paquete de software AOMIX. El oxianión es responsable del ataque nucleofílico del átomo de carbono deficiente además del propio grupo hidroxilo (OH). Por lo tanto, la vía más favorable en la etapa inicial de la catálisis es la reacción que ocurre después de la abstracción del protón ácido ecuatorial del sitio activo. Esto se debe a que el oxianión no puede formar la estructura estable cuando forma un doble enlace con el metal molibdeno. Se propone que el residuo de aminoácido, Glu1261, desempeñe un papel importante en la promoción de la nucleofilia del ligando HOeq del sitio activo. Es decir, Glu1261 está muy cerca del grupo hidroxilo ecuatorial, HOeq, capaz de abstraer hidrógeno de HOeq, lo que hace que el oxígeno ecuatorial desarrolle una carga negativa (oxianión) para el ataque nucleofílico sobre el carbono del sustrato deficiente. Por lo tanto, podemos concluir que el papel de Glu1261 es mejorar la nucleofilia del ligando HOeq, ya que actúa como una base de Lewis para aceptar un protón del ligando HOeq y también estabilizar el intermedio tetraédrico de tipo Michaelis-Menten en el estado de transición.