Determinantes estructurales del procesamiento y la actividad catalítica de tirosinasa

Abstract

La melanogénesis es la ruta responsable de la biosíntesis de melaninas. Tirosinasa, la enzima limitante, presenta una alta homología con otras metaloenzimas implicadas, pero capacidades catalíticas diferentes (entre ellas y entre especies). Se han estudiado las relaciones estructura-función de estas proteínas. Las conclusiones más importantes han sido: -En humanos, tirosinasa es la enzima responsable de la actividad DHICA oxidasa de la ruta, en oposición a la enzima de ratón. -Se ha caracterizado el papel de dos importantes aminoácidos del centro activo de tirosinasa de ratón: His390 como tercer ligando del cobre en una región de unión a metal e His389 como responsable de la interacción enantioespecífica enzima-difenoles, pero no con monofenoles, introduciendo relevantes aportaciones al mecanismo del ciclo catalítico de tirosinasa. -La unión del cobre es un evento posterior en la maduración post-traduccional de la enzima, que además presenta dos sitios de glicosilación cuya ocupación es dependientes de conformación. ABSTRACT: Melanogenesis is the biochemical pathway responsible for melanin synthesis. Tyrosinase, the rate-limiting enzyme, shows high homology with other metalloenzymes involved. However, they differ in their enzymatic capabilities (also among species). In our attempt to characterize the structure-function relationships in mammalian melanogenic enzymes, we showed that: -In human, tyrosinase accounts for the DHICA oxidase activity prior to melanin formation, while the murine enzyme is unable to catalyze DHICA consumption. -Two important residues in the active site of the protein have been characterized: His390 as the third copper ligand in the metal-binding region and His389 as the amino acid responsible for the stereospecific interaction enzyme-diphenolic substrates, but not monophenols. This conclusion allowed for the modification of several aspects of the classical catalytic mechanism of the enzyme. -Neither glycosylation of all the potential sequons nor copper binding are sine qua non requirements for maturation of tyrosinase and processing beyond the endoplasmic reticulum.