Bioquímica y Bioquímica Analítica

Abstracto

Efectos reguladores opuestos de los iones de hierro sobre las actividades catalíticas in vitro de Nare, la ADP-ribosiltransferasa similar a la toxina de Neisseria meningitides

Mariangela Del Vecchio y Enrico Balducci

NarE, la mono ADP-ribosiltransferasa identificada en Neisseria meningitidis, cataliza tres reacciones enzimáticas. NarE transfiere una sola unidad de ADP-ribosa a compuestos de guanidina, hidroliza NAD en nicotinamida y ADP-ribosa libre, y ADP-ribosilato a sí mismo. Hemos demostrado previamente que NarE contiene un grupo de hierro-azufre mediante análisis biofísicos y bioquímicos. La presencia de un grupo de hierro-azufre estructurado y estable es esencial para la actividad de la ADP-ribosiltransferasa pero no para la de la NAD-glicohidrolasa. Informamos aquí que los iones férricos, pero no los ferrosos, estimularon la actividad de la ADP-ribosiltransferasa. Por el contrario, los iones ferrosos, pero no los férricos, activaron la actividad de la NAD-glicohidrolasa. Estos efectos del hierro se revirtieron cuando se realizaron reacciones enzimáticas en presencia del quelante de hierro O-fenantrolina. En presencia de iones férricos o ferrosos hubo un aumento de la Vmax tanto para la actividad de transferasa como de NADasa mientras que el valor de Km para NAD permaneció inalterado. La presencia de 10 mM Fe3+ aumentó la actividad de ADP-ribosiltransferasa cuando mutamos residuos no involucrados en el cluster, mientras que es ineficaz cuando los residuos involucrados en el cluster están mutados. Se obtuvieron resultados similares con la actividad de NAD-glicohidrolasa. Los resultados presentados aquí demuestran que el hierro, que juega un papel importante en el metabolismo, puede modular las actividades de NarE dependiendo de su estado de oxidación. Esta novedosa observación podría ser relevante en el contexto de la infección por Neisseria meningitidis.