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Articulo de referencia

α-galactosidasa

La α-galactosidasa (EC 3.2.1.22, α-GAL, α-GAL A ; nombre sistemático α- D -galactósido galactohidrolasa ) es una enzima glicósido hidrolasa que cataliza la hidrólisis de residuo...

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La α-galactosidasa (EC 3.2.1.22, α-GAL, α-GAL A ; nombre sistemático α- D -galactósido galactohidrolasa ) es una enzima glicósido hidrolasa que cataliza la hidrólisis de residuos terminales no reductores de α- D -galactosa en α- D -galactósidos, incluidos los galactooligosacáridos (GOS) , los galactomananos y los galactolípidos. [ 1 ]

Cataliza numerosos procesos catabólicos, incluyendo la escisión de glicoproteínas, glicolípidos y polisacáridos.

En los seres humanos, la enzima está codificada por los genes GLA y MYORG . [ 2 ]

El gen aglA del hongo Aspergillus niger , originalmente anotado como una α-galactosidasa, en realidad codifica una enzima con actividad α-N-acetilgalactosaminidasa predominante. Esta "α-galactosidasa" fúngica está estructural y funcionalmente más relacionada con la α-N-acetilgalactosaminidasa humana ( NAGA , históricamente denominada α-galactosidasa B), y no con la α-galactosidasa A humana (GLA). [ 3 ]

Estructura

Las α-galactosidasas humanas codificadas por los genes GLA y MYORG comparten una arquitectura modular conservada construida alrededor de un dominio catalítico de barril TIM con dominios accesorios β-sándwich adicionales . [ 4 ] [ 5 ]

La enzima lisosomal α-galactosidasa A ( producto GLA ) es una glicoproteína secretada que forma un homodímero. Cada subunidad contiene un barril TIM N-terminal que alberga el sitio activo y un sándwich β antiparalelo C-terminal, con múltiples glicanos unidos a N que estabilizan el plegamiento y median la localización lisosomal a través de receptores de manosa 6-fosfato . [ 4 ] En contraste, MYORG es una glicoproteína de membrana de tipo I ubicada en el retículo endoplasmático que también se dimeriza y comprende un dominio similar a un sándwich β N-terminal, un dominio catalítico central de barril TIM y un dominio de lámina β proximal, pero carece del dominio C-terminal distal típico de otros miembros de la familia GH31 y en su lugar utiliza una región de inserción interna para formar su interfaz de dímero. [ 5 ]

Función

Esta enzima es una glicoproteína homodimérica que hidroliza los grupos α-galactosil terminales de los glicolípidos y las glicoproteínas. Hidroliza principalmente el trihexósido de ceramida y puede catalizar la hidrólisis de la melibiosa en galactosa y glucosa.

Mecanismo de reacción

Mecanismo de reacción de doble desplazamiento de la acción catalítica de la α-GAL. El ligando (negro) cuando se une al sitio activo de la enzima (azul). Los dos residuos de aminoácidos clave en el sitio activo son Asp-170 y Asp-231. Primero, Asp-170 realiza un ataque nucleofílico sobre el enlace glucosídico para liberar la molécula terminal de α-galactosa del ligando. Luego, Asp-231 actúa como ácido para eliminar un protón del agua, haciéndola más nucleofílica para atacar el complejo galactosa-Asp y liberar la α-galactosa del sitio activo. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Aplicaciones

Una preparación de α-galactosidasa derivada del moho Aspergillus niger se utiliza como suplemento dietético para mejorar la digestión de oligosacáridos y reducir los síntomas relacionados con gases en personas con intolerancia a los carbohidratos complejos , particularmente después del consumo de legumbres . [ 9 ] [ 10 ]

Esta α-galactosidasa derivada del moho es el ingrediente activo de Beano , un suplemento dietético para la hinchazón y la flatulencia. [ 11 ] [ 12 ]

La α-galactosidasa recombinante producida por la levadura de panadería está aprobada en Europa como aditivo para piensos destinado a hacer que el alimento para aves de corral sea más digestible. [ 13 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Scriver CR, Sly WS, Childs B, ABeaudet AL, Valle D, Kinzler KW, et  al. (15 de diciembre de 2000). The Metabolic & Molecular Basis of Inherited Disease (8.ª  ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-913035-8.
  2. ↑ Calhoun DH, Bishop DF, Bernstein HS, Quinn M, Hantzopoulos P, Desnick RJ (noviembre de 1985). "Enfermedad de Fabry: aislamiento de un clon de ADNc que codifica la α-galactosidasa A humana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 82 (21): 7364– 7368. Bibcode : 1985PNAS...82.7364C . doi : 10.1073/pnas.82.21.7364 . PMC 391345. PMID 2997789 .  
  3. ^ Kulik N, Weignerová L, Filipi T, Pompach P, Novák P, Mrázek H, et al. (noviembre de 2010). "El gen aglA de la α-galactosidasa tipo A de Aspergillus niger codifica una α-N-acetilgalactosaminidasa completamente funcional". Glicobiología . 20 (11): 1410–1419 . doi : 10.1093/glicob/cwq105 . PMID 20601723 .  
  4. 1 2 Garman SC (abril de 2007). " Relaciones estructura-función en alfa-galactosidasa A" . Acta Paediatrica . 96 (455). Oslo, Noruega: 6–16 . doi : 10.1111/j.1651-2227.2007.00198.x . PMC 3065945. PMID 17391432 .  
  5. 1 2 Meek RW, Brockerman J, Fordwour OB, Zandberg WF, Davies GJ, Vocadlo DJ (septiembre de 2022). "La proteína MYORG, asociada a la calcificación cerebral familiar primaria, es una α-galactosidasa con especificidad de sustrato restringida" . PLoS Biology . 20 (9) e3001764. doi : 10.1371/journal.pbio.3001764 . PMC 9491548. PMID 36129849 .  
  6. ↑ Koshland DE (1953). "Estereoquímica y el mecanismo de las reacciones enzimáticas" . Biological Reviews . 28 (4): 416– 436. doi : 10.1111/j.1469-185x.1953.tb01386.x . S2CID 86709302 . 
  7. ↑ Brumer H, Sims PF, Sinnott ML (abril de 1999). "Degradación de la lignocelulosa por Phanerochaete chrysosporium : purificación y caracterización de la α-galactosidasa principal" . The Biochemical Journal . 339 (1): 43– 53. doi : 10.1042/bj3390043 . PMC 1220126. PMID 10085226 .  
  8. ↑ Vocadlo DJ, Davies GJ (octubre de 2008). "Perspectivas mecanicistas sobre la química de las glucosidasas". Current Opinion in Chemical Biology . 12 (5): 539– 555. doi : 10.1016/j.cbpa.2008.05.010 . PMID 18558099 . 
  9. ↑ Anisha GS (febrero de 2023). "Aplicaciones biofarmacéuticas de las α-galactosidasas". Biotecnología y bioquímica aplicada . 70 (1): 257– 267. doi : 10.1002/bab.2349 . PMID 35436353 . 
  10. ↑ Warner M (septiembre de 2025). "Cómo aliviar los gases intestinales" . Washington (DC): Asociación Estadounidense de Farmacéuticos.
  11. ↑ Di Stefano M, Miceli E, Gotti S, Missanelli A, Mazzoccahi S, Corazza GR (enero de 2007). "El efecto de la alfa-galactosidasa oral sobre la producción de gases intestinales y los síntomas relacionados con los gases". Digestive Diseases and Sciences . 52 (1): 78– 83. doi : 10.1007/s10620-006-9296-9 . PMID 17151807. S2CID 35435660 .  
  12. ↑ Ganiats TG, Norcross WA, Halverson AL, Burford PA, Palinkas LA (noviembre de 1994). "¿Beano previene los gases? Un estudio cruzado doble ciego de alfa-galactosidasa oral para tratar la intolerancia a los oligosacáridos dietéticos". The Journal of Family Practice . 39 (5): 441– 445. PMID 7964541 . 
  13. ↑ Bampidis V, Azimonti G, Bastos ML, Christensen H, Dusemund B, Durjava M, et al. (agosto de 2023). "Evaluación del aditivo para piensos compuesto por alfa-galactosidasa producida por Saccharomyces cerevisiae CBS 615.94 y endo-1,4-beta-glucanasa producida por Aspergillus niger CBS 120604 (Agal-Pro BL/BL-L®) para su uso en pollos de engorde, especies avícolas menores de engorde y pollos criados para la puesta para la renovación de su autorización (Kerry Ingredients & Flavours Ltd.)" . EFSA Journal. Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . 21 (8): e08175. doi : 10.2903/j.efsa.2023.8175 . PMC 10424062 . PMID 37583944 .   

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .