Examinemos a la
carbamoil fosfato sintetasa (CPS), una enzima notablemente compleja. Esta
enzima utiliza bicarbonato, glutamina, ATP y agua para formar
carbamoil fosfato por medio de una reacción de varias etapas, en tres sitios
activos separados y comprometiendo varios intermediarios inestables.
La CPS está constituida por dos cadenas proteínicas en las que se despliega una combinación de más de 1400 residuos de aminoácidos. Ahora sabemos, a partir de una gran cantidad de datos bioquímicos, que la extensamente acoplada CPS requiere de la hidrólisis de una molécula de glutamina y dos de MgATP por cada molécula de carbamoil fosfato que produce. Los tres sitios activos de la enzima mantienen la estequiometria global de la reacción, evitando una hidrólisis desgastante de glutamina y/o MgATP. Con el fin de conectar las reacciones eficientemente, la enzima usa túneles moleculares internos para el secuestro y la transferencia rápida de reactantes entre los sitios activos, y cambios conformacionales alostéricos para sincronizar su actividad. Esto es notable, dado que el primer y el último sitio activo se encuentran separados aproximadamente por 100 Amstrongs. Pero aún más notable es el hecho de que esta enzima lleva a cabo una serie de reacciones comprometiendo intermediarios inestables con una vida media de segundos o milésimas de segundo.
¿Cómo pudo un proceso Neodarwiniano hacer evolucionar una enzima como esta? Aún si los dominios que llevan a cabo las distintas reacciones en varias etapas pudieran haber evolucionado separadamente, la coordinación y combinación de estos dentro de una enzima colosal es una hazaña de la ingeniería que va más allá de la que nosotros podemos llegar a producir por nuestros medios.
Autor: Ann
Gauger - Recibio la Licenciatura en Biología del Instituto Tecnológico de
Massachusetts y un Doctorado en Biología del Desarrollo de la Universidad de
Washington. Tambien realizó un
trabajo post-doctoral en Harvard. Actualmente trabaja en el Biologic Institute.
En su trabajo utiliza biología molecular e ingeniería genética para
estudiar el origen, la organización y el funcionamiento de las vías metabólicas.
Traductor: Daniel Alonso - Estudia Licenciatura en Ciencias Biológicas en UNT, Argentina.
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