Determinantes estructurales del procesamiento y la actividad catalítica de tirosinasa

Zusammenfassung

La melanogénesis es la ruta bioquímica responsable de la síntesis de melaninas que, en mamíferos, está restringida a unos orgánulos específicos de los melanocitos llamados melanosomas. Este proceso está calizado por al menos tres metaloenzimas que presentan una alta homología (tirosinasa y las Tyrps, Tyrp1 y Tyrp2), aunque sus capacidades catalíticas son diferentes, tanto entre ellas como entre distintas especies. El objetivo principal de esta Tesis ha sido el estudio de las relaciones estructura-función de las proteínas de la familia, especialmente de la tirosinasa, la enzima limitante de la velocidad de la ruta. En concreto, estudiamos: i)las diferencias entre las propiedades enzimáticas de las tirosinasas humana y de ratón; ii) residuos del centro activo de tirosinasa que participaran en la unión del cofactor metálico cobre y el reconocimiento de los sustratos; iii) papel de la glicosilación de la tirosinasa. Las conclusiones más importantes de este estudio han sido: 1- La tirosinasa es la enzima responsable en humanos de la actividad DHICA oxidasa de la ruta melanogénica, en oposición a la enzima de ratón, que es incapaz de catalizar esta reacción (con anterioridad se había demostrado que en ratón es Tyrp1). 2- Se ha identificado de forma, inequívoca el papel de dos importantes aminoácidos (His) del centro activo de la tirosinasa de ratón: His390 es el tercer ligando del cobre en la región de unión a metal B de la enzima, mientras qwue His389 es responsable de la interacción enantioespecífica de la enzima con los difenoles, pero no con los monofenoles. Esto ha propiciado la introducción de relevantes aportaciones al mecanismo del ciclo catalítico de tirosinasa, entre las que destaca al establecimiento de la inequivalencia de los dos cobres del centro activo: los monofenoles se unen al cobre A y los difenoles al B. 3- La unión del cobre es un evento posterior en la maduración post-traduccional