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 lavandarías 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