Estudio de la activación, inhibición y mecanismo químico de la NAD-glutamato deshidrogenasa del archaeon Halobacterium salinarum

Resumen

La NAD-GDH del Archaea H.salinarum, ve regulada su actividad por aminoácidos, (activadores) y por compuestos mono y dicarboxílicos (inhibidores). Los activadores son moléculas con alto momento dipolar, mientras que los inhibidores presentan momentos dipolares bajos. Los valores de HOMO (orbital molecular más alto ocupado) y Lumo (orbital molecular mas bajo no ocupado) muestran que los activadores son compuestos aceptores de electrones y los inhibidores compuestos dadores de electrones. El comportamiento de los activadores también depende de la hidrofobicidad de la cadena lateral (activadores con un mayor carácter hidrofóbico son más efectivos). A partir de la dependencia de los parámetros cinéticos de la reacción con el pH, en presencia de un activador y de un inhibidor competitivo, a distintas temperaturas, junto con estudios de modificación química, los residuos catalíticos encontrados son: lisina, histidina y tirosina. La modificación con DEPC muestra residuos de histidina, con un pK 6.6. La modificación con etilacetamida muestra un residuo de lisina, con un pK de 8.36. La modificación con TNM muestra dos residuos con un pK 9.0. El mecanismo propuesto en el estudio para la NAD-glutamato deshidrogenasa de H.salinarum es: 1 ) Unión del coenzima NAD+ con un residuo de histidina. 2 ) Unión de los grupos carboxilo del L-glutamato a dos tirosinas. 3 ) Interacción entre el alfa-hidrógeno del L-glutamato y la lisina desprotonada e interacción entre la histidina desprotonada y un hidrógeno del grupo amino del L-glutamato. 4 ) Transferencia del alfa-hidrógeno como ion hidruro al coenzima. 5 ) Ataque nucleofilico del agua. 6 ) Formación de la alfa-carbinolamina, que se descompondría en el alfa-cetoácido correspondiente, y liberando el amonio.