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The disulfide bond in the Aeromonas hydrophila lipase/acyltransferase stabilizes the structure but is not required for secretion or activity

Résumé

Vibrio and Aeromonas spp. secrete an unusual 35-kDa lipase that shares several properties with mammalian lecithin-cholesterol acyltransferase. The Aeromonas hydrophila lipase contains two cysteine residues that form an intramolecular disulfide bridge. Here we show that changing either of the cysteines to serine does not reduce enzymatic activity, indicating that the disulfide bond is not required for correct folding. However, when either of the cysteines is replaced, the enzyme is more readily denatured by urea and more sensitive to degradation by trypsin than is the wild-type enzyme, evidence that the bridge has an important role in stabilizing the protein's structure. The two mutant proteins with serine-for-cysteine replacements were secreted by Aeromonas salmonicida containing the cloned genes, although the levels of both in the culture supernatants were lower than the level of the wild-type enzyme. When the general secretory pathway was blocked with carbonyl cyanide chlorophenylhydrazone, the cell-associated pools of the mutant enzymes appeared to be degraded, whereas the wild-type pool remained stable. We conclude that reduced extracellular levels of the mutant proteins are the result of their increased sensitivities to proteases encountered inside the cell during export.

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Enzyme
redresse=1.5|vignette| Représentation d'une α-glucosidase () avec à sa droite le substrat au-dessus des produits de réaction . redresse=1.5|vignette|Diagramme d'une réaction catalysée montrant l'énergie E requise à différentes étapes suivant l'axe du temps t. Les substrats A et B en conditions normales requièrent une quantité d'énergie E1 pour atteindre l'état de transition A...B, à la suite duquel le produit de réaction AB peut se former. L'enzyme E crée un microenvironnement dans lequel A et B peuvent atteindre l'état de transition A.
Catalyse enzymatique
La catalyse enzymatique est le processus par lequel des réactions chimiques sont catalysées dans les systèmes vivants par des protéines spécialisées ou des ARN appelés enzymes. La catalyse enzymatique est indispensable aux organismes vivants pour l'accélération spécifique des réactions nécessaires à leur métabolisme et à la biosynthèse de l'ensemble des biomolécules qui les composent. Les principes de la catalyse enzymatique sont analogues à ceux de la catalyse chimique (voir théorie de l'état de transition).
Inhibiteur enzymatique
thumb|upright=1.2|Complexe d'une protéase du VIH (rubans rouges, bleus et jaunes) associée à l'inhibiteur qu'est le ritonavir (petite structure en bâtons et boules près du centre). Un inhibiteur enzymatique est une substance se liant à une enzyme et qui en diminue l'activité. Un inhibiteur peut empêcher la fixation du substrat sur le site actif en se fixant à sa place, ou provoquer une déformation de l'enzyme qui rend celle-ci inactive (inhibiteur allostérique).
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