Transglutaminasa - Transglutaminase
| Transglutaminasa | |||||||||
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 Ejemplo de transglutaminasa: factor de coagulación XIII de sangre humana. Código PDB: 1EVU.
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| Identificadores | |||||||||
| CE no. | 2.3.2.13 | ||||||||
| No CAS. | 80146-85-6 | ||||||||
| Bases de datos | |||||||||
| IntEnz | Vista IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Entrada BRENDA | ||||||||
| FÁCIL | NiceZyme vista | ||||||||
| KEGG | Entrada KEGG | ||||||||
| MetaCyc | camino metabólico | ||||||||
| PRIAM | perfil | ||||||||
| Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
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Las transglutaminasas son enzimas que, en la naturaleza, catalizan principalmente la formación de un enlace isopéptido entre los grupos γ- carboxamida (- (C = O) NH 2 ) de las cadenas laterales del residuo glutamina y los grupos ε- amino (-NH 2 ) de las cadenas laterales del residuo lisina. con posterior liberación de amoniaco (NH 3 ). Los residuos de lisina y glutamina deben unirse a un péptido o una proteína para que pueda ocurrir esta reacción de entrecruzamiento (entre moléculas separadas) o intramolecular (dentro de la misma molécula). Los enlaces formados por la transglutaminasa exhiben una alta resistencia a la degradación proteolítica ( proteólisis ). La reaccion es
- Gln- (C = O) NH 2 + NH 2 -Lys → Gln- (C = O) NH-Lys + NH 3
Las transglutaminasas también pueden unir una amina primaria (RNH 2 ) al grupo carboxiamida de cadena lateral de un residuo de glutamina unido a proteína / péptido, formando así un enlace isopéptido
- Gln- (C = O) NH 2 + RNH 2 → Gln- (C = O) NHR + NH 3
Estas enzimas también pueden desamidar residuos de glutamina a residuos de ácido glutámico en presencia de agua.
- Gln- (C = O) NH 2 + H 2 O → Gln-COOH + NH 3
La transglutaminasa aislada de Streptomyces mobaraensis , la bacteria, por ejemplo, es una enzima independiente del calcio . Las transglutaminasas de mamíferos, entre otras transglutaminasas, requieren iones Ca 2+ como cofactor .
Las transglutaminasas se describieron por primera vez en 1959. La actividad bioquímica exacta de las transglutaminasas se descubrió en la proteína de coagulación sanguínea factor XIII en 1968.
Ejemplos de
Se han caracterizado nueve transglutaminasas en humanos, ocho de las cuales catalizan reacciones de transamidación . Estas TGasas tienen una organización de tres o cuatro dominios, con dominios similares a inmunoglobulina que rodean el dominio catalítico central. El dominio central pertenece a la superfamilia Papaína (clan CA) y utiliza una tríada catalítica Cys-His-Asp . La proteína 4.2 , también denominada banda 4.2, es un miembro catalíticamente inactivo de la familia de las transglutaminasas humanas que tiene una sustitución de Cys por Ala en la tríada catalítica.
| Nombre | Gene | Actividad | Cromosoma | OMIM |
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| Factor XIII (factor estabilizador de fibrina) cadena A | F13A1 | coagulación | 6p25-p24 | 134570 |
| Transglutaminasa de queratinocitos | TGM1 | piel | 14q11.2 | 190195 |
| Transglutaminasa tisular | TGM2 | ubicuo | 20q11.2-q12 | 190196 |
| Transglutaminasa epidérmica | TGM3 | piel | 20q12 | 600238 |
| Transglutaminasa de próstata | TGM4 | próstata | 3p22-p21.33 | 600585 |
| TGM X | TGM5 | piel | 15q15.2 | 603805 |
| TGM Y | TGM6 | nervios, SNC | 20q11-15 | 613900 |
| TGM Z | TGM7 | testículo, pulmón | 15q15.2 | 606776 |
| Proteína 4.2 | EPB42 | eritrocitos, médula ósea, bazo | 15q15.2 | 177070 |
Las transglutaminasas bacterianas son proteínas de dominio único con un núcleo plegado de manera similar. La transglutaminasa que se encuentra en algunas bacterias se ejecuta en una diada Cys-Asp.
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Papel biológico
Las transglutaminasas forman polímeros proteicos ampliamente reticulados, generalmente insolubles. Estos polímeros biológicos son indispensables para que un organismo cree barreras y estructuras estables. Algunos ejemplos son los coágulos de sangre ( factor de coagulación XIII ), así como la piel y el cabello . La reacción catalítica generalmente se considera irreversible y debe ser monitoreada de cerca a través de amplios mecanismos de control.
Papel en la enfermedad
La deficiencia de factor XIII (una enfermedad genética rara) predispone a la hemorragia ; La enzima concentrada se puede utilizar para corregir la anomalía y reducir el riesgo de hemorragia.
Los anticuerpos anti-transglutaminasa se encuentran en la enfermedad celíaca y pueden desempeñar un papel en el daño del intestino delgado en respuesta a la gliadina dietética que caracteriza esta afección. En la afección relacionada con la dermatitis herpetiforme , en la que a menudo se encuentran cambios en el intestino delgado y que responde a la exclusión dietética de productos de trigo que contienen gliadina, la transglutaminasa epidérmica es el autoantígeno predominante.
Investigaciones recientes indican que quienes padecen enfermedades neurológicas como la de Huntington y la de Parkinson pueden tener niveles inusualmente altos de un tipo de transglutaminasa, la transglutaminasa tisular . Se plantea la hipótesis de que la transglutaminasa tisular puede estar involucrada en la formación de los agregados de proteínas que causan la enfermedad de Huntington, aunque lo más probable es que no sea necesario.
Las mutaciones en la transglutaminasa de queratinocitos están implicadas en la ictiosis laminar .
Estudios estructurales
A finales de 2007, se han resuelto 19 estructuras para esta clase de enzimas, con códigos de acceso PDB 1EVU , 1EX0 , 1F13 , 1FIE , 1G0D , 1GGT , 1GGU , 1GGY , 1IU4 , 1KV3 , 1L9M , 1L9N , 1NUD , 1NUF , 1NUG , 1QRK , 1RLE , 1SGX y 1VJJ .
Aplicaciones industriales y culinarias
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En el procesamiento comercial de alimentos, la transglutaminasa se usa para unir proteínas . Ejemplos de alimentos elaborados con transglutaminasa incluyen imitación de carne de cangrejo y bolas de pescado . Se produce mediante la fermentación de Streptoverticillium mobaraense en cantidades comerciales ( P81453 ) o se extrae de sangre animal, y se utiliza en una variedad de procesos, incluida la producción de productos cárnicos y pesqueros procesados .
La transglutaminasa se puede utilizar como aglutinante para mejorar la textura de alimentos ricos en proteínas como el surimi o el jamón .
La trombina : el " pegamento de carne " de fibrinógeno de origen bovino y porcino se prohibió en toda la Unión Europea como aditivo alimentario en 2010. La transglutaminasa sigue estando permitida y no es necesario declararla, ya que se considera un coadyuvante tecnológico y no un aditivo que permanece presente. en el producto final.
Gastronomia molecular
La transglutaminasa también se utiliza en gastronomía molecular para fusionar nuevas texturas con sabores existentes. Además de estos usos principales, la transglutaminasa se ha utilizado para crear algunos alimentos inusuales. Al chef británico Heston Blumenthal se le atribuye la introducción de la transglutaminasa en la cocina moderna.
Wylie Dufresne , chef del restaurante de vanguardia wd ~ 50 de Nueva York, conoció la transglutaminasa gracias a Blumenthal e inventó una " pasta " hecha con más del 95% de camarones gracias a la transglutaminasa.
Sinónimos
- proteína-glutamina gamma-glutamiltransferasa (sistemática)
- fibrinoligasa
- glutaminilpéptido gamma-glutamiltransferasa
- proteína-glutamina: amina gamma-glutamiltransferasa
- R-glutaminil-péptido: amina gamma-glutamil transferasa
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- Fesus L, Hitomi K, Kojima S (2015). Transglutaminasas: múltiples modificadores funcionales y objetivos para el descubrimiento de nuevos fármacos . Springer Japón. ISBN 978-4-431-55823-1 .
- Nuijens T, Schmidt M (2019). Métodos de ligadura mediada por enzimas . Humana, Nueva York, NY. ISBN 978-1-4939-9545-5 .
- Kuddus M (2018). Enzimas en tecnología alimentaria: mejoras e innovaciones . Springer, Singapur. ISBN 978-981-13-1932-7 .
- Kelleher JB (11 de mayo de 2012). "La industria defiende los ingredientes que los críticos se burlan de" pegamento para carne " " . Chicago Tribune . Consultado el 20 de julio de 2012 .
- Patente de Estados Unidos 5.156.956 - Una transglutaminasa que cataliza una reacción de transferencia de acilo de un grupo Γ-carboxiamida de un residuo de glutamina en una cadena de péptido o proteína en ausencia de Ca 2+
