Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

proteasa aspártica

Las proteasas aspárticas (también llamadas "aspartil proteasas" o "endopeptidasas aspárticas") son un tipo de enzimas proteasas catalíticas que utilizan una molécula de agua act...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Las proteasas aspárticas (también llamadas "aspartil proteasas" o "endopeptidasas aspárticas") son un tipo de enzimas proteasas catalíticas que utilizan una molécula de agua activada unida a uno o más residuos de aspartato para catalizar sus sustratos peptídicos. En general, poseen dos aspartatos altamente conservados en el sitio activo y su actividad óptima se produce a pH ácido . Casi todas las aspartil proteasas conocidas son inhibidas por la pepstatina . [ 1 ]

Se han caracterizado endopeptidasas aspárticas EC 3.4.23 de origen vertebrado, fúngico y retroviral. [ 2 ] Más recientemente, se han descrito endopeptidasas aspárticas asociadas al procesamiento de la prepilina bacteriana de tipo 4 [ 3 ] y la preflagelina arqueana. [ 4 ] [ 5 ]

Las proteasas aspárticas eucariotas incluyen pepsinas , catepsinas y reninas . Poseen una estructura de dos dominios, resultado de una duplicación ancestral. Las proteasas retrovirales y de retrotransposones ( proteasas aspárticas retrovirales ) son mucho más pequeñas y parecen ser homólogas a un único dominio de las proteasas aspárticas eucariotas. Cada dominio aporta un residuo de Asp catalítico, con una hendidura del sitio activo extendida, localizada entre los dos lóbulos de la molécula. Un lóbulo probablemente evolucionó a partir del otro mediante un evento de duplicación génica en el pasado remoto. En las enzimas actuales, si bien las estructuras tridimensionales son muy similares, las secuencias de aminoácidos son más divergentes, excepto por el motivo del sitio catalítico, que está muy conservado. La presencia y posición de los puentes disulfuro son otras características conservadas de las peptidasas aspárticas.

Mecanismo catalítico

Mecanismo propuesto de escisión de péptidos por proteasas aspárticas. [ 6 ]

Las proteasas de aspartilo son una familia de proteasas altamente específicas: tienden a escindir enlaces dipeptídicos que contienen residuos hidrofóbicos y un grupo beta-metileno. A diferencia de las proteasas de serina o cisteína, estas proteasas no forman un intermediario covalente durante la escisión. Por lo tanto, la proteólisis ocurre en un solo paso.

Aunque se han propuesto varios mecanismos diferentes para las proteasas de aspartilo, el más aceptado es un mecanismo ácido-base general que implica la coordinación de una molécula de agua entre los dos residuos de aspartato altamente conservados. [ 6 ] [ 7 ] Un aspartato activa el agua abstrayendo un protón, lo que permite que el agua realice un ataque nucleofílico sobre el carbono carbonilo del enlace escindible del sustrato , generando un intermedio oxianión tetraédrico estabilizado por enlaces de hidrógeno con el segundo ácido aspártico. El reordenamiento de este intermedio conduce a la protonación de la amida escindible , lo que resulta en la división del péptido sustrato en dos péptidos producto.

Inhibición

La pepstatina es un inhibidor de las proteasas de aspartato. [ 1 ]

Clasificación

Se conocen cinco superfamilias (clanes) de proteasas aspárticas, cada una de las cuales representa una evolución independiente del mismo sitio activo y mecanismos . Cada superfamilia contiene varias familias con secuencias similares. La clasificación sistemática MEROPS nombra estos clanes alfabéticamente.

propéptido

Muchas endopeptidasas aspárticas eucariotas (familia de peptidasas MEROPS A1) se sintetizan con secuencias señal y propéptidos . Los propéptidos de las endopeptidasas similares a la pepsina animal forman una familia distinta, que contiene un motivo conservado de aproximadamente 30 residuos . En el pepsinógeno A, los primeros 11 residuos de la secuencia de pepsina madura son desplazados por residuos del propéptido. El propéptido contiene dos hélices que bloquean la hendidura del sitio activo ; en particular, el residuo conservado Asp11, en la pepsina, forma enlaces de hidrógeno con un residuo conservado de Arg en el propéptido. Este enlace de hidrógeno estabiliza la conformación del propéptido y probablemente sea responsable de desencadenar la conversión de pepsinógeno a pepsina en condiciones ácidas . [ 8 ] [ 9 ]

Ejemplos

Humano

Proteínas humanas de la familia de la peptidasa A1

BACE1 ; BACE2 ; CTSD ; CTSE ; NAPSA ; PGA3 ; PGA4 ; PGA5 ; PGC ; REN ; [ 10 ]

Otros organismos

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Fusek M, Mares M, Vetvicka V (2013-01-01). "Capítulo 8 - Catepsina D". En Rawlings ND, Salvesen G (eds.). Manual de enzimas proteolíticas (Tercera  ed.). Academic Press. págs. 54–63 . doi : 10.1016/b978-0-12-382219-2.00008-9 . ISBN  978-0-12-382219-2.
  2. ↑ Szecsi PB (1992). "Las proteasas aspárticas". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. Supplementum . 210 : 5–22 . doi : 10.3109/00365519209104650 . PMID 1455179 . 
  3. ↑ LaPointe CF, Taylor RK (enero de 2000). "Las peptidasas de prepilina de tipo 4 comprenden una nueva familia de proteasas de ácido aspártico" . The Journal of Biological Chemistry . 275 (2): 1502–10 . doi : 10.1074/jbc.275.2.1502 . PMID 10625704 . 
  4. ↑ Ng SY, Chaban B, Jarrell KF (2006). "Flagelos arqueales, flagelos bacterianos y pili de tipo IV: una comparación de genes y modificaciones postraduccionales". Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology . 11 ( 3– 5): 167– 91. doi : 10.1159/000094053 . PMID 16983194 . S2CID 30386932 .  
  5. ↑ Bardy SL, Jarrell KF (noviembre de 2003). "La escisión de las preflagelinas por una peptidasa de señal de ácido aspártico es esencial para la flagelación en la arquea Methanococcus voltae" . Molecular Microbiology . 50 (4): 1339–47 . doi : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03758.x . PMID 14622420. S2CID 11913649 .  
  6. 1 2 Suguna K, Padlan EA, Smith CW, Carlson WD, Davies DR (octubre de 1987). "Unión de un inhibidor peptídico reducido a la proteinasa aspártica de Rhizopus chinensis: implicaciones para un mecanismo de acción" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 84 (20): 7009– 13. Bibcode : 1987PNAS...84.7009S . doi : 10.1073/pnas.84.20.7009 . PMC 299218. PMID 3313384 .  
  7. ↑ Brik A, Wong CH (enero de 2003). "Proteasa del VIH-1: mecanismo y descubrimiento de fármacos". Química Orgánica y Biomolecular . 1 (1): 5– 14. doi : 10.1039/b208248a . PMID 12929379 . 
  8. ↑ Hartsuck JA, Koelsch G, Remington SJ (mayo de 1992). "La estructura cristalina de alta resolución del pepsinógeno porcino". Proteins . 13 (1): 1– 25. doi : 10.1002/prot.340130102 . PMID 1594574 . S2CID 43462673 .  
  9. ↑ Sielecki AR, Fujinaga M, Read RJ, James MN (junio de 1991). "Estructura refinada del pepsinógeno porcino a una resolución de 1,8 Å". Journal of Molecular Biology . 219 (4): 671– 92. doi : 10.1016/0022-2836(91)90664-R . PMID 2056534 . 
  10. ↑ "Grupo genético: familia de peptidasas A1" . HGNC . Consultado el 19 de enero de 2025 .
Este artículo incorpora texto de dominio público Pfam e InterPro : IPR000036
Este artículo incorpora texto de dominio público Pfam e InterPro : IPR012848