Buraco de oxiânion

O buraco de oxiânion é uma bolsa no sítio ativo de uma enzima que estabiliza a carga negativa do estado de transição em um oxigênio ou alcóxido desprotonado.[1] O bolso normalmente consiste em amidas de base ou resíduos carregados positivamente. Estabilizar o estado de transição reduz a energia de ativação necessária para a reação e, portanto, promove a catálise.[2] Por exemplo, proteases como a quimotripsina contêm um buraco de oxiânion para estabilizar o ânion intermediário tetraédrico formado durante a proteólise e protege o oxigênio carregado negativamente do substrato das moléculas de água.[3] Além disso, pode permitir a inserção ou posicionamento de um substrato, que sofreria impedimento estérico se não pudesse ocupar o buraco (como o BPG na hemoglobina). As enzimas que catalisam reações de várias etapas podem ter vários buracos de oxiânion que estabilizam diferentes estados de transição na reação.[4]

O buraco de oxiânion de uma serina protease (preto) estabiliza o acúmulo de carga negativa no estado de transição do substrato (vermelho) usando ligações de hidrogênio das amidas da estrutura da enzima (azul)

Referências

  1. Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). «9 Catalytic Strategies». Biochemistry 5th ed. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-4955-4 
  2. Simón, Luis; Goodman, Jonathan M. (19 de março de 2010). «Enzyme Catalysis by Hydrogen Bonds: The Balance between Transition State Binding and Substrate Binding in Oxyanion Holes». The Journal of Organic Chemistry. 75 (6): 1831–1840. ISSN 0022-3263. PMID 20039621. doi:10.1021/jo901503d 
  3. Ménard, Robert; Storer, Andrew C. (1992). «Oxyanion Hole Interactions in Serine and Cysteine Proteases». Biological Chemistry Hoppe-Seyler. 373 (2): 393–400. PMID 1387535. doi:10.1515/bchm3.1992.373.2.393 
  4. Kursula, Petri; Ojala, Juha; Lambeir, Anne-Marie; Wierenga, Rik K. (1 de dezembro de 2002). «The Catalytic Cycle of Biosynthetic Thiolase: A Conformational Journey of an Acetyl Group through Four Binding Modes and Two Oxyanion Holes‡». Biochemistry. 41 (52): 15543–15556. ISSN 0006-2960. PMID 12501183. doi:10.1021/bi0266232