Estudio teórico de la hidrólisis de ésteres fosfato catalizada por la superfamilia de la fosfatasa alcalinaAnálisis de la promiscuidad enzimática

Resumen

En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo el estudio teórico de las reacciones de hidrólisis de ésteres fosfato catalizadas por dos miembros relacionados evolutivamente de la superfamilia de la Fosfatasa Alcalina (Fosfatasa Alcalina y Nucleótido Pirofosfatasa Fosfodiesterasa) mediante la aplicación de métodos híbridos QM/MM. Los resultados obtenidos muestran que esta superfamilia de enzimas ha evolucionado desde un ancestro común hacia la AP y NPP manteniendo la misma naturaleza del mecanismo de reacción, un mecanismo en este caso de tipo disociativo. La AP y la NPP presentan especificidad de sustrato por los monoésteres fosfato y los diésteres fosfato, respectivamente. En esta tesis se ha estudiado y dilucidado cuál es el origen de esta especificidad de sustrato encontrándose que las interacciones con los oxígenos del grupo fosfato permiten a cada centro activo reconocer su sustrato preferente. A partir de esta propuesta y mediante el estudio de mutaciones in silico se ha conseguido mejorar la actividad diesterasa de la enzima AP, permitiendo esclarecer cómo pudo tener la evolución desde un ancestro común hacia la NPP y cómo se pudo desarrollar la especificidad de sustrato en cada una de las enzimas de esta superfamilia.