Pirrolisina

{{chembox
| Verifiedfields = 
| Watchedfields = 
| verifiedrevid = 
| ImageFile1 = Pyrrolysine.svg
| ImageSize1 = 240px
| ImageFile2 = Pyrrolysine-3D-balls.png
| ImageSize2 = 240px
| IUPACName = *N*6-{[(2*R*,3*R*)-3-metil-3,4-dihidro-2*H*-pirrol-2-il]carbonil}-L-lisina
| OtherNames =
| Section1 = 
| Section2 = 
}}
A **pirrolisina**  (abreviada como **Pyl** ou **O**) é un aminoácido natural codificado xeneticamente utilizado por algúns procariotas (algunhas arqueas metanoxénicas e unha especie de bacteria), que forma parte de encimas que interveñen no metabolismo de produción de metano. Os eucariotas non o utilizan. É un aminoácido similar á lisina, pero cun anel de pirrolina engadido unido ao final da cadea lateral da lisina (concretamente leva un 4-metilpirrolina-5-carboxilato unido por enlace amida ao ϵN da lisina). Prodúcese por unha aminoacil ARNt sintetase especial e utiliza un ARNt especial, e forma parte dun código xenético cun funcionamento especial propio deses procariotas, no cal un dos codóns de finalización da síntese proteica (UAG) codifica para a pirrolisina. Considérase o 22º aminoácido proteinoxénico.

## Codificación xenética 
A diferenza do que ocorre durante as modificacións da lisina para orixinar hidroxilisina, metil-lisina, e hipusina, que son modificacións postraducionais, a pirrolisina incorpórase ás proteínas directamente durante a tradución no ribosoma igual cós 20 aminoácidos típicos, e está codificada por un codón do código xenético, aínda que dun modo especial. Está codificada polo codón UAG do ARNm, que normalmente é o codón de terminación *ámbar*, que indica o final da síntese proteica. Para que se produza este cambio de función do codón UAG só se require a presenza na bacteria de dous xenes, que son: o xene *pylT*, que codifica un ARN de transferencia especial que leva o anticodón CUA, e o xene *pylS*, que codifica unha aminoacil ARNt sintetase de clase II, que ten a función de cargar con pirrolisina o ARNt especial derivado do xene *pylT*. Ademais, unha teoría propón que o codón UAG debe ir seguido (en dirección ao extremo 3') no ARNm por unha secuencia de nucleótidos chamada secuencia PYLIS, que formaría unha estrutura de talo-bucle (*stem-loop*), a cal puido ser identificada en ARNm de varios procariotas, pero o papel funcional exacto deste motivo como sinal que dá lugar á inserción de pirrolisina é aínda discutido e non parece que sexa igual ao do elemento SECIS para a selenocisteína nin tan esencial.

Aínda que ao primeiro se pensou que a síntese de pirrolisina se faría de xeito similar á de selenocisteína, hoxe sabemos que non é así. A selenocisteína non existe como aminoácido libre, senón que se forma a partir da modificación dunha serina unida ao ARNt. Polo contrario, a pirrolisina si existe como aminoácido libre e únese ao seu ARNt especial usando unha aminoacil ARNt sintetase especial .

O uso deste tipo de ARNt especiais no laboratorio pode servir como ferramenta para introducir aminoácidos con determinados grupos químicos en posicións específicas de proteínas, e para realizar diversos experimentos. *(Ver código xenético expandido)*.

## Función catalítica 
A pirrolisina forma parte de varios encimas metiltransferases e é fundamental para o seu funcionamento, xa que está situado no seu centro activo e intervén na catálise. Pénsase que o anel da pirrolisina pode rotar no centro activo con relativa liberdade e desprega e sitúa adecuadamente o grupo metilo dos substratos metilaminas do encima para ser atacado por un cofactor corrinoide (anel de corrina con cobalto) do encima.

A presenza destes xenes en *Desulfitobacterium* é de especial interese, porque as bacterias e as arqueas son dominios separados na clasificación dos seres vivos (hai tres dominios: arqueas, bacterias e eucariotas). Como inicialmente parecía que o uso da pirrolisina era exclusivo das *Methanosarcinaceae*, o sistema fora descrito como unha "invención arqueana tardía" na cal se engadiu un novo aminoácido ao código xenético. Pero despois concluíuse que o xene "PylRS estaba xa presente no "último antepasado común universal" (LUCA) de hai uns 3 mill millóns de anos, pero que só persistiu nos organismos que utilizaban as metilaminas como fonte de enerxía. Outra posibilidade é que a evolución do sistema implicase unha transferencia horizontal de xenes entre organismos non emparentados. Os outros xenes do operón Pyl median a biosíntese da pirrolisina, o que fai que se describa o operón como unha "casete de expansión do código xenético natural".

Existen algunhas diferenzas entre os sistemas bacterianos e arqueanos estudados. A homoloxía do pylS non existe en dúas proteínas de *Desulfitobacterium hafniense*. E o máis interesante é que o codón UAG parece actuar como codón de parada ou *stop* en moitas das proteínas dese organismo, e só se determinou o uso nun só caso da codificación dese codón para a pirrolisina en dito procariota. Polo contrario, nas arqueas metanoxénicas non foi posible identificar ningún sinal UAG de parada non ambiguo (que só actúe como sinal de *stop*). Outros estudos atoparon que non se requiren os xenes que codifican LysRS1 e LysRS2 para o crecemento normal con metanol e metilaminas cun nivel normal de metiltransferases.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Código xenético
* tradución
* Selenocisteína, outro aminoácido non codificado directamente no código xenético.

### Ligazóns externas 
* Chemical and Engineering News article (May 27, 2002) on discovery of the amino acid

### Bibliografía 
* 
*