Subtilisina

A subtilisina é un encima protease non específico que se obtivo inicialmente do Bacillus subtilis (de aí o seu nome), pero tamén aparecen subtilisinas noutras especies bacterianas.

As subtilisinas pertencen ás subtilases, un grupo de serina proteases que, igual que as outras serina proteases, inician o ataque nucleofílico ao enlace peptídico por medio dun residuo de serina situado no sitio activo. As subtilisinas teñen xeralmente pesos moleculares de aproximadamente entre 20.000 e 45.000 daltons. Poden obterse de certos tipos de bacterias do solo, como Bacillus amyloliquefaciens que as segregan en grandes cantidades.

 Nomenclatura 
Outros nomes que se lle deron ás subtilisinas son: alcalase, alcalase 0.6L, alcalase 2.5L, encima ALK, bacilopeptidase A, bacilopeptidase B, proteinase alcalina bioprase de Bacillus subtilis, bioprase AL 15, bioprase APL 30, colistinase, subtilisina J, subtilisina S41, subtilisina Sendai, subtilisina GX, subtilisina E, subtilisina BL, xenenase I, esperase, maxatase, termoase PC 10, protease XXVII, termoase, superase, subtilisina DY, subtilopeptidase, SP 266, savinase 8.0L, savinase 4.0T, kazusase, protease VIII, opticlean, proteinase alcalina de Bacillus subtilis, protina A 3L, savinase, savinase 16.0L, savinase 32.0 L EX, orientase 10B, protease S.

 Estrutura 

A estrutura da subtilisina foi determinada por cristalografía de raios X. É unha proteína globular de 275 residuos con varias hélices alfa, e unha grande folla beta. Non está estruturalmente relacionada co clan da quimotripsina de serina proteases, pero utiliza o mesmo tipo de tríade catalítica no seu sitio activo. Este é un exemplo clásico de evolución converxente.

 Mecanismo de catálise 

O sitio activo presenta unha rede de relevo de carga na que interveñen os residuos Asp-32, His-64, e a Ser-221 do sitio activo dispostos nunha tríade catalítica. A rede de relevo de carga funciona do seguinte xeito: A cadea lateral carboxilato do Asp-32 forma enlaces de hidróxeno co protón unido a nitróxeno do anel de imidazol da His-64. Isto é posible porque o Asp está cargado negativamente a pH fisiolóxico. O outro nitróxeno da His-64 forma enlaces de hidróxeno co protón do O-H da Ser-221. Esta última interacción ten como resultado unha separación de carga de O-H, e o átomo de oxíxeno faise máis nucleofílico. Isto permite que o átomo de oxíxeno da Ser-221 ataque aos substratos entrantes (é dicir, corte os enlaces peptídicos dos péptidos entrantes), axudado pola cadea lateral carboxiamida veciña da Asn-155.

Aínda que os residuos Asp-32, His-64, e Ser-221 están lonxe na secuencia proteica, están xuntos no sitio activo cando a proteína se prega.

Para resumir as interaccións antes descritas, a Ser-221 actúa como un nucleófilo e rompe o enlace peptídico co seu átomo de oxíxeno parcialmente negativo. Isto é posible debido á natureza de relevo de carga do sitio activo da subtilisina.

 Aplicacións 

 Ferramenta de laboratorio 

En bioloxía molecular, cando se usa como organismo modelo a bacteria B. subtilis, o xene que codifica a subtilisina (aprE) é a miúdo o segundo xene que se prefire utilizar, despois do xene amyE, para facer construtos reporteiros integrados, debido á súa prescindibilidade.

 Comerciais 

As subtilisinas transformadas por enxeñaría xenética utilízanse moito en produtos comerciais (o encima nativo é doadamente inactivado por deterxentes e temperaturas altas) para limpeza en lavandaríasSpar Washing Detergent contents http://www.5010358128009.detergent-info.com/  deterxentes de lavalouzas, cosméticos, procesamento de alimentos, pomadas para o coidado da pel, limpeza de lentes de contacto, e en investigación en química orgánica sintética.

 Notas 

Categoría:Hidrolases