Bioquímica y Bioquímica Analítica

Abstracto

Purificación y caracterización de la metionina gamma liasa-desaminasa (Mgld) del organismo patógeno oral Porphyromonas gingivalis

David Morcos1, Brad J Schmier, Arun Malhotra y Venkatachalam KV 

Porphyromonas gingivalis es una bacteria patógena bucal que causa halitosis (mal aliento) y periodontitis en humanos. La halitosis se manifiesta debido a compuestos volátiles de azufre como el metiltiol, generados a partir de la degradación de metionina por la metionina gamma liasa-desaminasa (Mgld). En este informe, clonamos y expresamos Porphyromonas gingivalis mgld utilizando un sistema de expresión bacteriana, y la enzima homotetramérica purificada se caracterizó mediante un nuevo ensayo de isótopos utilizando L-[1-14C]-metionina como sustrato. Mgld es una L-metionina CS liasa-desaminasa dependiente de PLP que escinde el enlace gamma-carbono-azufre de la L-metionina al metiltiol y forma el producto general desaminado α-cetobutirato. Observamos que el 3H-L-2-aminobutirato exógeno no se desamina en 3H-α-cetobutirato en condiciones de exceso de enzima, lo que favorece la transferencia eficiente de los intermediarios unidos durante el catabolismo de la L-metionina. La reacción general para formar α-cetobutirato a partir de la L-metionina muestra una Km de 1,0 mM, una Vmax de 5,27 μmol min-1 mg-1 y una kcat/Km monomérica de 3729,3 M-1 s-1. La Mgld muestra una actividad óptima por encima de un pH de 8 y en un rango de temperatura de 37°-50°C. Se probaron varios compuestos para la inhibición de la Mgld. El producto natural DL-Propargilglicina se destaca como el inhibidor de la Mgld más eficaz y, por lo tanto, puede ser útil para el control de la halitosis. Mgld casi no tiene actividad sobre N-formilmetionina, lo que confirma el requisito de un α-aminonitrógeno libre en el sustrato para formar una base de Schiff con la enzima.