Familia de glucosidas hidrolasas 15

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• Autor: Pedro Coutinho
• Conservador responsable: Pedro Coutinho

Especificidades de sustrato

Las glucósido hidrolasas de esta familia son exoque hidrolizan los residuos finales no reductores de los α-glucósidos. Actualmente, la actividad más caracterizada es la glucoamilasa (EC 3.2.1.3), también conocida como amiloglucosidasa, pero se han descrito actividades de glucodextranasa (EC 3.2.1.70) y α,α-trehalasa (EC 3.2.1.28). Se ha descubierto que las glucoamilasas fúngicas presentan cierta flexibilidad de sustrato y son capaces de degradar no sólo los enlaces α-1,4-glicosídicos, sino también los enlaces α-1,6-, α-1,3- y α-1,2 en menor grado.

Cinética y mecanismo

Las α-glicosidasas de la familia GH15 son enzimas inversoras, como demostraron por primera vez Weil et al., 1954 y siguen un mecanismo clásico de desplazamiento de un solo paso de Koshland. Las enzimas que han sido bien estudiadas cinéticamente incluyen las glucoamilasas de Aspergillus y Rhizopus.

Residuos catalíticos

El ácido general se identificó por primera vez en la glucoamilasa de Aspergillus awamori / Aspergillus niger como Glu179 tras una mutagénesis dirigida al sitio . La base general se definió como Glu400 tras la determinación de la estructura tridimensional y se confirmó posteriormente mediante mutagénesis dirigida al sitio y estudios cinéticos . Simultáneamente se identificó la base general en Clostridium sp. G0005 mediante modificación química y mutagénesis.

Estructuras tridimensionales

Se dispone de estructuras tridimensionales para varias enzimas de la familia GH15, siendo la primera resuelta la de la glucoamilasa de Aspergillus awamori var. X100 . Todos los miembros de esta familia tienen un pliegue de barril (α/α)6 con los dos residuos catalíticos clave de ácido glutámico separados aproximadamente 200 residuos en la secuencia y situados en los bucles que siguen a las hélices α de barril 5 (ácido general) y 11 (base general). Las enzimas GH15 bacterianas tienen, en general, una supercadena β que precede al barril catalítico (α/α)6 .

Primeras primicias de la familia

Primera determinación esteroquímica

Mecanismo de inversión en la glucoamilasa de Aspergillus niger deducido por rotación óptica descrito por Weil et al, 1954.

Primera identificación de la secuencia

de la glucoamilasa de Aspergillus niger por secuenciación de péptidos.

Primera identificación del ácido general

de la glucoamilasa de Aspergillus awamori a partir del análisis cinético de mutantes.

Primera identificación general de bases

de la glucoamilasa de Aspergillus awamori var. X100 a partir de la estructura cristalina.

Primera estructura tridimensional

de la glucoamilasa de Aspergillus awamori var. X100 mediante cristalografía de rayos X.

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