Por qué la pepsina tiene una carga negativa a pH muy bajo? Un análisis de los residuos cargados conservados en las proteinasas aspárticas

Abstract

La pepsina tiene varias propiedades que son marcadamente diferentes de las comunes para otras proteínas. Tiene un pH óptimo muy bajo para la hidrólisis de diferentes sustratos y una alta actividad a pH 2. Esto implica una estructura terciaria muy estable en condiciones en las que muchas proteínas están totalmente desnaturalizadas. Estas propiedades de la pepsina son críticas para su función fisiológica, que tiene lugar en las condiciones de acidez extrema del lumen gástrico. Allí, los núcleos hidrofóbicos desdoblados de las proteínas a escindir están expuestos al primer ataque hidrolítico de la pepsina. Otra propiedad muy específica de la pepsina es su punto isoeléctrico extremadamente bajo. Tiene una carga neta negativa en el rango de valores de pH bajos, incluyendo el pH óptimo para la actividad catalítica. Las proteínas a escindir tienen una carga neta positiva en este rango de pH. Estas características moleculares de la pepsina son estrechamente interdependientes, ya que todas ellas son consecuencia de la disposición e interacción específicas de los grupos cargados en el pliegue tridimensional de la enzima. Los datos sobre la estructura refinada de la pepsina A porcina a 1,8 Å de resolución (Sielecki et al., 1990) han apuntado hacia su explicación. La pepsina porcina también ha sido refinada a 2,3 Å de resolución en la forma cristalina monoclínica por Abad-Zapatero et al. (1990) y en la forma cristalina hexagonal por Cooper et al. (1990).