Corismato sintasa

La enzima corismato sintasa (EC 4.2.3.5) cataliza la reacción química.

5-O-(1-carboxyvinyl)-3-phosphoshikimate ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ coral + fosfato

Esta enzima pertenece a la familia de las liasas, específicamente a las liasas de carbono-oxígeno que actúan sobre fosfatos. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 5-O-(1-carboxivinil)-3-fosfosiquimato fosfato-liasa (formadora de corismato). Esta enzima también se denomina 5-O-(1-carboxivinil)-3-fosfosiquimato fosfato-liasa. Participa en la biosíntesis de fenilalanina, tirosina y triptófano.La corismato sintasa cataliza el último de los siete pasos de la vía del sikimato, utilizada en procariotas, hongos y plantas para la biosíntesis de aminoácidos aromáticos. Cataliza la eliminación 1,4-trans del grupo fosfato del 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato (EPSP) para formar corismato, que posteriormente puede utilizarse en la biosíntesis de fenilalanina, tirosina o triptófano. La corismato sintasa requiere la presencia de un mononucleótido de flavina reducido (FMNH2 o FADH2) para su actividad. La corismato sintasa, procedente de diversas fuentes, muestra un alto grado de conservación de secuencia. Es una proteína de entre 360 y 400 residuos de aminoácidos.La vía del shikimato sintetiza precursores de aminoácidos aromáticos, así como otros compuestos aromáticos que participan en diversos procesos como la protección UV, el transporte de electrones, la señalización, la comunicación, la defensa de las plantas y la respuesta a heridas. Dado que los humanos carecen de la vía del shikimato, pero esta es necesaria para la supervivencia de muchos microorganismos, esta vía, y en particular la corismato sintasa, se consideran objetivos potenciales para nuevos tratamientos antimicrobianos. Por ejemplo, se sabe que la corismato sintasa es esencial para la supervivencia de Mycobacterium tuberculosis, lo que la convierte en una atractiva diana antibiótica para el control de este patógeno.A finales de 2007, se habían resuelto nueve estructuras para esta clase de enzimas, con los códigos de acceso PDB 1Q1L, 1QXO, 1R52, 1R53, 1SQ1, 1UM0, 1UMF, 1ZTB y 2G85.La estructura cristalina de la corismato sintasa es un homotetrámero con una molécula de FMN unida de forma no covalente a cada uno de los cuatro monómeros. Cada monómero está compuesto por 9 hélices alfa y 18 cadenas beta, y el núcleo está ensamblado en un pliegue sándwich beta-alfa-beta único. Los sitios activos para la unión de FMN están formados por grupos de bucles flexibles, y el área alrededor de estas regiones presenta un potencial electromagnético altamente positivo. Hay dos residuos de histidina ubicados en el sitio activo que se cree que protonan la molécula de flavina reducida y el grupo fosfato saliente del sustrato.La formación de corismato a partir de EPSP implica dos eliminaciones: una de fosfato y otra de un protón (H+) del sustrato. En el primer paso de la catálisis, se elimina el fosfato, gracias a la transferencia de un protón desde un residuo de histidina conservado. Simultáneamente, se transfiere un electrón del FMN al sustrato, formando un radical FMN y un radical sustrato. A continuación, el radical FMN se reorganiza y, a continuación, se transfiere un átomo de hidrógeno al FMN desde el sustrato, eliminando ambos radicales y generando el producto. El FMN reducido se retautomeriza entonces a su forma activa cediendo un protón a una segunda histidina conservada. Aunque la reacción de la corismato sintasa depende del FMN, no hay un cambio redox neto entre el sustrato y el producto; el FMN simplemente actúa como catalizador.Existen dos clases de corismato sintasa, que difieren en cómo se mantiene el estado reducido del cofactor FMN. La corismato sintasa bifuncional está presente en hongos y contiene un dominio flavín reductasa dependiente de NAD(P)H. La corismato sintasa monofuncional se encuentra en plantas y E. coli y carece de un dominio flavín reductasa. Depende de una enzima reductasa independiente para reducir el FMN.

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• Medios relacionados con la sintesis de Chorismate en Wikimedia Commons