Complejos enzima-sustrato en la síntesis de fad de corynebacterium ammoniagenes: estudio computacional

Abstract

En mamíferos, la síntesis de FMN y FAD es catalizada por la riboflavina quinasa (RFK) y la FMN adenililtransferasa (FMNAT) respectivamente, mientras que en procariotas estos dos procesos son catalizados por la enzima bifuncional FAD sintetasa (FADS). En la FADS, la síntesis de FMN ocurren en el módulo C.-Terminal (o módulo RFK), mientras que la síntesis de FAD ocurre en el módulo NTerminal (o módulo FMNAT). Diferencias como las descritas anteriormente entre la FADS de procariotas y las enzimas monofuncionales de eucariotas, han convertido la FADS en un blanco para el diseño de fármacos. Este trabajo está enfocado en el de la interacción enzima-sustrato del módulo FMNAT de la CaFADS y los efectos de la configuración cabeza-cola en esta interacción. Actualmente no se conoce la estructura del complejo enzima-sustrato para el módulo FMNAT de la FADS, por lo que ha dificultado su investigación. En este estudio se proponen dos complejos enzima-sustrato para el módulo FMNAT de la FADS de C. ammoniagenes (CaFADS). El primero muestra la interacción entre el módulo FMNAT-sustratos. El segundo muestra la interacción FMNAT-sustratos, en la configuración cabezacola. Para ello, se utilizaron herramientas computacionales como: acoplamiento molecular, minimización y dinámica molecular. Los resultados muestran que el ATP es estabilizado por puentes de hidrógeno con los residuos F24, H31, N125, L155 e I162. Mientras que el FMN es estabilizado mediante puentes de hidrógeno con Y106, G129, T127, H57 y N125. El módulo RFK indujo la formación de puentes de hidrógeno en el ATP que pueden ser importantes en la catálisis; además favoreció el acoplamiento del FMN con los metilos expuestos al exterior del sitio activo y restringió los movimientos del FMN. La configuración cabeza-cola se estabilizó por puentes salinos entre R65, R66 y E208. Este estudio aporta nuevo conocimiento acerca de la interacción enzima-sustrato en el módulo FMNAT.