Especificidad de las enzimas

diagrama de especificidad de la enzima

Por consiguiente, una misma serinproteasa puede actuar sobre varios sustratos, aunque a ritmos diferentes. La forma en que el sustrato encaja en el sitio activo de la enzima es de crucial importancia para el resultado de la reacción enzima-sustrato. El enlace a escindir debe tener una orientación específica en relación con las cadenas laterales de aminoácidos de la tríada catalítica. El factor más importante que gobierna el ajuste de un sustrato para una enzima es la secuencia de aminoácidos alrededor del enlace a escindir.
La selectividad es una propiedad del sustrato e indica el grado de unión y escisión del sustrato por diferentes enzimas. La mejor medida de la selectividad viene dada por la relación kcat/Km. Los sustratos sintéticos son considerablemente más pequeños que los naturales y normalmente pueden ser escindidos por más de una enzima, es decir, los sustratos sintéticos no son completamente selectivos. La explicación de esto es que los sustratos grandes, como el fibrinógeno, no sólo interactúan con el sitio activo, sino también con dominios exteriores de la enzima. Tales interacciones permiten a los sustratos discriminar entre diferentes serinproteasas y el fibrinógeno se vuelve así altamente selectivo para la trombina.

ribozyme

Una de las propiedades de las enzimas que las hace tan importantes como herramientas de diagnóstico e investigación es la especificidad que presentan en relación con las reacciones que catalizan. Algunas enzimas presentan una especificidad absoluta, es decir, sólo catalizan una reacción concreta. Otras enzimas son específicas para un tipo concreto de enlace químico o grupo funcional. En general, hay cuatro tipos distintos de especificidad: Aunque las enzimas presentan grandes grados de especificidad, los cofactores pueden servir a muchas apoenzimas. Por ejemplo, la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) es una coenzima para un gran número de reacciones de deshidrogenasas en las que actúa como aceptor de hidrógeno. Entre ellas se encuentran las reacciones de alcohol deshidrogenasa, malato deshidrogenasa y lactato deshidrogenasa.

enzima alostérica

Aquí presentamos un cambio de dominio desencadenado por una mutación puntual que cambia la preferencia de aceptor de una fosforilasa de sacarosa de fosfato a una variedad de grandes compuestos polifenólicos, incluyendo el resveratrol y la quercetina, permitiendo su glucosilación eficiente. La variante posee una alta afinidad por los sustratos aromáticos debido a las interacciones π-π- e hidrofóbicas recién introducidas en el sitio activo alterado. El cambio de dominio aporta un sitio activo sustancialmente ampliado y multifuncional para la glucosilación de polifenoles y la producción de disacáridos raros. La estructura cristalina de la variante con su producto resveratrol-3-α-D-glucósido permite predecir el alcance del sustrato y la regioselectividad de los sitios de glucosilación de los compuestos aromáticos.

la especificidad de las enzimas se debe a

IntroducciónLa notable capacidad de las enzimas para catalizar selectivamente las reacciones de compuestos de la sopa celular es esencial para el correcto funcionamiento de la mayoría de las vías en los sistemas biológicos [1], [2]. Al mismo tiempo, la evolución ha dotado a estas enzimas de flexibilidad y plasticidad para catalizar la conversión de una amplia gama de sustratos relacionados [3]-[5]. En algunos casos, esta amplia especificidad de sustrato plantea graves problemas, como en la aparición de β-lactamasas de espectro extendido que generan cepas de bacterias multirresistentes [6], [7]. La base estructural y molecular de la amplia especificidad de sustrato ha sido objeto de una intensa investigación en diversos campos como el diseño de fármacos, las aplicaciones industriales, etc. [8]-[12]. La estabilización del estado de transición del sustrato es otro rasgo que se ha seleccionado durante la evolución, ya que asegura una alta eficiencia catalítica [13].
Todavía no se ha formalizado una medida cuantitativa de la amplia especificidad de sustrato. Un intento anterior de cuantificar la especificidad de sustrato amplia proporcionó una medida de las eficiencias catalíticas de una enzima hacia un conjunto predefinido de sustratos, pero fue limitado en su alcance y escalabilidad [14]. Un rasgo relacionado con la amplia especificidad de sustrato es la promiscuidad, que se define como la catálisis de reacciones distintas a la que la proteína ha evolucionado para realizar, pero utilizando el mismo andamiaje del sitio activo [15]-[18]. Trabajos anteriores de nuestro grupo han establecido una metodología para cuantificar las actividades promiscuas en una amplia gama de proteínas [19], [20].