Expresión y caracterización bioquímica de una lipasa y su foldasa específica de Pseudomonas alcaligenes proveniente del Golfo de México

Las enzimas como catalizadores biológicos La célula es la unidad estructural y funcional de la vida, está compuesta por diversos tipos de moléculas que experimentan continuas reacciones químicas, que por tratarse de reacciones que ocurren en los seres vivos, se denominan reacciones bioquímicas. Para el correcto funcionamiento celular se requiere que estas reacciones se lleven a cabo de manera eficiente y selectiva; para ello, las células son capaces de sintetizar catalizadores biológicos, también llamados biocatalizadores (Peña et al., 2004; Bhatia, 2018). Un catalizador es una sustancia que incrementa la velocidad de una reacción química sin que su propia naturaleza química cambie durante el proceso (Roskoski, 2015). Dentro de las células se pueden encontrar dos tipos de biocatalizadores: los de naturaleza proteica (enzimas) que se requieren esencialmente para todas las reacciones bioquímicas, y algunas moléculas de ácido ribonucleico (RNA, ribozimas) que tienen un papel importante en la expresión génica (Buchholz et al., 2012). Las enzimas son proteínas altamente especializadas, y es su conformación la que les otorga un elevado poder catalítico y un alto grado de especificidad. Las moléculas sobre las que éstas actúan se denominan sustratos, mientras que las moléculas que resultan de su acción se denominan productos (Roskoski, 2015). 1.1.2 Cómo funcionan las enzimas La parte de una enzima que se une al sustrato y lo convierte en producto se llama sitio activo, una región relativamente pequeña pero que constituye una entidad tridimensional formada por residuos de aminoácidos que pueden estar alejados en la cadena polipeptídica lineal. Las propiedades y el reordenamiento espacial estos residuos de aminoácidos determinan qué moléculas pueden unirse y ser sustratos específicos de una enzima (Hames & Hooper, 2014). La función del resto de la proteína, es decir, de los aminoácidos que no forman el sitio activo, es la estabilización de la misma y, por lo tanto, del sitio activo, así como proporcionar un ambiente químico apropiado para la interacción de la enzima con el sustrato (Robinson, 2015). Las enzimas catalizan reacciones específicas, por lo que la especificidad es una de sus características más importantes. Sin embargo, en su mayoría las enzimas son capaces de unirse a más de un tipo de sustrato y catalizar reacciones que difieren de su reacción fisiológica (Kapoor et al., 2012). Esta función secundaria que presentan las enzimas se denomina como promiscuidad enzimática o función promiscua (Gupta, 2016). La promiscuidad enzimática se presenta en formas diferentes que a continuación se describen brevemente. o Promiscuidad de condición. Esta propiedad la presentan enzimas con actividad catalítica en diversas condiciones de reacción diferentes a las naturales, como en medios no acuosos, temperatura o pH extremos (Hult & Berglund, 2007). o Promiscuidad de sustrato. Esta propiedad la presentan enzimas con amplia especificidad de sustrato, es decir, son enzimas que utilizan sustratos de naturaleza diferente (Kapoor et al., 2012). o Promiscuidad catalítica. Esta propiedad la presentan enzimas que catalizan reacciones químicas diferentes, estas transformaciones pueden diferir en el tipo de formación/ruptura de enlaces o en el mecanismo catalítico que permite la formación/ruptura de enlaces (Hult & Berglund, 2007).