Jornal de termodinâmica e catálise
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Abstrato

Efeitos da ligação de prótons nas propriedades termodinâmicas dos complexos enzima-antibiótico da aminoglicosídeo nucleotidiltransferase (2³)-Ia

Edward Wright e Engin H. Serpersu

Aminoglicosídeo nucleotidiltransferase(2″)-Ia (ANT) catalisa a modificação covalente de certos antibióticos aminoglicosídeos e confere resistência a bactérias que possuem essa enzima. Experimentos de calorimetria de titulação isotérmica (ITC) usando dois substratos estruturalmente semelhantes (canamicina A e canamicina B) e um inibidor estruturalmente diferente (neomicina) foram realizados para determinar os efeitos do pH e da ligação de prótons nas propriedades termodinâmicas dos complexos enzima-aminoglicosídeo. Os dados mostraram que houve uma diminuição no pKa para um ou mais grupos carboxila na enzima que interage com o grupo 2′-amino da neomicina ou canamicina B. O estado de protonação deste sítio exerceu um efeito significativo na afinidade de ligação do ligante ao ANT. Experimentos de ITC também mostraram que a perda de afinidade em valores de pH mais altos não foi tão pronunciada para a neomicina em comparação com as canamicinas. Essa diferença é resultado de pKas mais altos para neomicina livre que são deslocados para cima no complexo ANT-neomicina. A diminuição na afinidade e as diferenças na protonação ligada à ligação acima e abaixo do pH ótimo não podem ser totalmente explicadas por esses dois fatores. Portanto, a formação de complexos ANT–aminoglicosídeo envolve protonação e desprotonação de múltiplos grupos funcionais tanto no ligante quanto na enzima, o que também contribui para o perfil de pH da formação do complexo.