Cinetica versus cristallografia nello studio delle relazioni struttura-funzione di metallo enzimi

Risultati Le ammino a rame sono degli enzimi ubiquitari, omodimerici, contenenti un cofattore carbonilico ed uno ione rame per subunità. Catalizzano l’ossidazione del gruppo amminico primario del substrato ad aldeide, mediante l’ossigeno molecolare. Nonostante le ammino ossidasi siano ampiamente diffuse nel mondo animale e vegetale, la struttura di solo 5 di questi enzimi è stata risolta mentre la loro attività di è stata studiata utilizzando essenzialmente la benzilammina, una molecola non fisiologica. I risultati di uno studio da noi intrapreso su due di questi enzimi (ammino ossidasi ottenute da germogli di pisello e dal plasma bovino) hanno dimostrato che: i metodi cinetici, utilizzando substrati ed inibitori aventi varia struttura (1-3), permettono: i) la distinzione e caratterizzazione dello stadio di interazione chimica da quello di interazione fisica (docking) mettendo in luce la sostanziale indipendenza del primo dalla struttura del substrato mentre le costanti relative al docking, variano di molti ordini di grandezza, con conseguente variazione dell’efficienza catalitica; ii) di dedurre un modello della struttura del sito attivo in termini di dimensioni, pKa dei gruppi aventi un ruolo nel docking dei substrati ed inibitori, presenza e ruolo delle zone idrofobiche. i metodi cristallografici e computazionali (4-5) permettono di ottenere immagini 3D dettagliate del sito attivo in termini di dimensioni, distribuzione delle cariche elettriche, delle zone idrofobiche etc. informazioni che tuttavia in certi casi sono insufficienti a spiegare differenti comportamenti funzionali. Conclusioni Nel caso di questi due enzimi l’approccio di tipo cinetico ha dimostrato la possibilità di ottenere in modo relativamente semplice informazioni sulle correlazioni funzione-struttura, informazioni che a volte, non si possono ottenere con studi di tipo strutturale.