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Endoglicosidasa

Una endoglicosidasa es una enzima que libera oligosacáridos de glicoproteínas o glicolípidos . También puede escindir cadenas de polisacáridos entre residuos que no son el resid...

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Una endoglicosidasa es una enzima que libera oligosacáridos de glicoproteínas o glicolípidos . También puede escindir cadenas de polisacáridos entre residuos que no son el residuo terminal, aunque es más común que libere oligosacáridos de moléculas de proteínas y lípidos conjugados.

Rompe los enlaces glucosídicos entre dos monómeros de azúcar en el polímero . Se diferencia de la exoglicosidasa en que no actúa en el residuo terminal. Por lo tanto, se utiliza para liberar carbohidratos de cadena larga de moléculas conjugadas. Si se utilizara una exoglicosidasa, cada monómero del polímero tendría que eliminarse uno a uno de la cadena, lo que llevaría mucho tiempo. Una endoglicosidasa, en cambio, escinde el enlace, generando un producto polimérico.

PROTEÍNA-x 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 -x 6 -x 7 -x 8 -x 9 -x 10 -x 11 -...-x n

Descripción general del mecanismo

El mecanismo es una hidrólisis enzimática que requiere dos moléculas críticas: un donador de protones (muy probablemente un ácido) y un nucleófilo (muy probablemente una base). [ 2 ] El mecanismo de las endoglicosidasas tiene dos formas: una protonación del oxígeno glicosídico catalizada por ácido que produce retención estereoquímica en el carbono anomérico o una protonación del oxígeno glicosídico catalizada por ácido con un ataque concomitante de una molécula de agua activada por el residuo de base que produce una inversión estereoquímica. [ 2 ]

Ambos mecanismos presentan la misma distancia entre el donador de protones y el oxígeno glicosídico, situando al donador de protones lo suficientemente cerca del oxígeno glicosídico para la formación de enlaces de hidrógeno. [ 2 ] Es en la distancia entre el nucleófilo y el carbono anomérico donde los dos mecanismos comienzan a divergir. Debido a que el mecanismo de inversión debe acomodar suficiente espacio para la molécula de agua, el nucleófilo se sitúa más lejos del carbono anomérico. En el mecanismo de retención, esta distancia es de solo 5,5 a 7 angstroms, pero aumenta a 9-10 angstroms en el mecanismo de inversión. Además, se encontró que el mecanismo de inversión procede a través de un mecanismo de desplazamiento simple que involucra un estado de transición similar a un ion oxocarbenio. Debido a la proximidad del mecanismo de retención entre los dos grupos carboxilo, pasa a través de un mecanismo de doble desplazamiento que produce un intermedio glicosil-enzima covalente. [ 3 ] [ 4 ]

Una exoglicosidasa eliminaría cada monómero de carbohidrato (x) uno por uno desde el extremo, comenzando en x n , mientras que una endoglicosidasa puede cortar en cualquier enlace glucosídico (-) y puede escindir después de un 'oligosacárido de enlace' característico que une ciertos carbohidratos a ciertas proteínas.

Aplicaciones y posibles usos

Se ha demostrado un gran potencial en el uso de enzimas endoglicosidasas sometidas a mutagénesis. Esta nueva enzima mutada, al exponerse a los compuestos adecuados, sintetizará oligosacáridos y no hidrolizará las cadenas poliméricas recién formadas. [ 2 ] [ 4 ] Esta es una herramienta extremadamente útil, ya que los oligosacáridos tienen un gran potencial para su uso terapéutico. Por ejemplo, el hexasacárido globo H indicará la transformación maligna de células relacionadas con el cáncer en la mama, la próstata y los ovarios. [ 5 ]

Las endoglicosidasas también tienen potencial aplicación en la lucha contra enfermedades autoinmunes como la artritis y el lupus eritematoso sistémico. En 2008, un equipo de investigadores demostró que la inyección de endoglicosidasa S «elimina eficazmente el dominio de azúcar asociado a la IgG in vivo e interfiere con los procesos proinflamatorios mediados por autoanticuerpos en diversos modelos autoinmunes». [ 6 ] Es evidente que la manipulación y mutación de esta enzima ofrece grandes posibilidades para combatir diversas enfermedades en el organismo.

Véase también

Referencias

  1. ^ "PCEM2 Révisions Biochimie métabolique: Capítulo 13 - Les glicoproteínas" [ Revisión de bioquímica metabólica de PCEM2: Capítulo 13 - Glicoproteínas ] (en francés). Archivado desde el original el 4 de julio de 2020 . Consultado el 11 de junio de 2010 .
  2. 1 2 3 4 Davies, G; Henrissat, B (15 de septiembre de 1995). "Estructuras y mecanismos de las glicosil hidrolasas" . Structure . 3 (9): 853– 59. doi : 10.1016/s0969-2126(01)00220-9 . PMID 8535779 . 
  3. ↑ Piszkiewicz, D; Bruice, TC (10 de abril de 1968). "Hidrólisis de glucósidos. II. Catálisis intramolecular de grupos carboxilo y acetamido en la hidrólisis de 13-glucósidos". Journal of the American Chemical Society . 90 (8): 2156– 63. doi : 10.1021/ja01010a038 . PMID 5644189 . 
  4. 1 2 Koshland, DE (noviembre de 1953). "Estereoquímica y el mecanismo de las reacciones enzimáticas" (PDF) . Biological Reviews . 28 (4): 416– 436. Bibcode : 1953BioRv..28..416K . doi : 10.1111/j.1469-185X.1953.tb01386.x . S2CID 86709302 . 
  5. ↑ Plante, O; Palmicci, E (2001). "Síntesis de oligosacáridos de Seeberger con glicosil fosfato y triésteres de ditiofosfato como agentes glicosilantes". Journal of the American Chemical Society . 123 (39): 9545– 54. doi : 10.1021/ja016227r . PMID 11572674 . 
  6. ↑ Albert, H; Collin, M; Dudziak, D (30 de septiembre de 2008). "Modulación enzimática in vivo de la glicosilación de IgG inhibe la enfermedad autoinmune de manera dependiente de la subclase de IgG" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos . 105 (39): 15005– 15009. Bibcode : 2008PNAS..10515005A . doi : 10.1073/pnas.0808248105 . PMC 2567483. PMID 18815375 .  

Lecturas adicionales

  • Noriko Takahashi, Takashi Muramatsu (16 de junio de 1992), Manual de endoglicosidasas y glicomamidasas , 1.ª edición, CRC PressISBN 978-0849336188