| Journal: | Journal of the Brazilian Chemical Society |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000311890 |
| ISSN: | 0103-5053 |
| Authors: | Elliott, Tristan W1 Mitic, Nataa Gahan, Lawrence R Guddat, Luke W Schenk, Gerhard |
| Institutions: | 1University of Queensland, School of Molecular and Microbial Sciences, Saint Lucia, Queensland. Australia |
| Year: | 2006 |
| Season: | Dic |
| Volumen: | 17 |
| Number: | 8 |
| Pages: | 1558-1565 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| English abstract | Purple acid phosphatases (PAPs) belong to the family of binuclear metallohydrolases and catalyse the hydrolysis of a large group of phosphoester substrates at acidic pH. Despite structural conservation in their active sites PAPs appear to display mechanistic versatility. Here, aspects of the catalytic mechanism of two PAPs are investigated using the inhibitors vanadate and fluoride as probes. While the magnitude of their vanadate inhibition constants are similar the two enzymes differ with respect to the mode of inhibition; vanadate interacts in a non-competitive fashion with pig PAP (Ki = 40 µmol L-1) while it inhibits red kidney bean PAP competitively (Ki = 30 µmol L-1). Similarly, fluoride also acts as a competitive inhibitor for red kidney bean PAP, independent of pH, while the inhibition of pig PAP by fluoride is uncompetitive at low pH and non-competitive at higher pH, independent of metal ion composition. Furthermore, while fluoride acts as a slow-binding inhibitor in pig PAP it binds rapidly to the catalytic site of the red kidney bean enzyme. Since vanadate and fluoride are proposed to act as transition state and nucleophile mimics, respectively, the observed differences in inhibition kinetics indicate subtle but distinct variations in the reaction mechanism of these enzymes |
| Portuguese abstract | Fosfatases ácidas púrpuras (PAP) pertencem à família das metalo-hidrolases binucleares que catalisam a hidrólise de um grande grupo de substratos fosfoésteres em pH ácido. Apesar dos seus sítios ativos serem estruturamente conservados as PAP apresentam versatilidade mecanística. Neste trabalho são investigados alguns aspectos do mecanismo catalítico de duas PAP, usando os inibidores vanadato e fluoreto como sondas. Enquanto as magnitudes das constantes de inibição das duas enzimas pelo vanadato são semelhantes, as enzimas diferem com relação ao modo de inibição; vanadato interage de forma não-competitiva com a PAP de porco (Ki = 40 µmol L-1), porém inibe a PAP de feijão competitivamente (Ki = 30 µmol L-1). De modo semelhante, o fluoreto também age como inibidor competitivo da PAP de feijão, independentemente do pH, enquanto que o fluoreto simplesmente interage com o complexo formado pela enzima de porco e seu substrato(PAP-substrato) em pH baixo e inibe de forma não competitiva esta enzima em pH mais alto, independentemente da composição do íon metálico. Além disso, enquanto a inibição pelo fluoreto se dá através da interação lenta com a PAP de porco, ele se liga rapidamente ao sítio catalítico da enzima do feijão. Visto que se propõe que o vanadato e o fluoreto mimetizem o estado de transição e o nucleófilo, respectivamente, as diferenças observadas na cinética de inibição indicam sutis, porém distintas diferenças no mecanismo de reação destas enzimas |
| Disciplines: | Química |
| Keyword: | Bioquímica, Metaloenzimas, Fosfatasa ácida púrpura, Mecanismo catalítico, Inhibición enzimática, Cinética enzimática |
| Keyword: | Chemistry, Biochemistry, Metalloenzymes, Purple acid phosphatase, Catalytic mechanism, Enzymatic inhibition, Enzymatic kinetics |
| Full text: | Texto completo (Ver HTML) |
