mecanismo de accion de fosfatasas acidad

Anales de la Facultad de Medicina
Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Emilio Guija y col.

ISSN 1025 - 5583
Págs. 356 - 362

Artículos Especiales

Mecanismo de acción de las fosfatasas ácidas de
bajo peso molecular
Emilio Guija 1, Mercedes Soberón 2, Hielke Haak-Mares †
Resumen

Las fosfatasas ácidas son enzimas ampliamente distribuidas en la naturaleza y tienen
lapropiedad de hidrolizar fosfomonoésteres a pH 5,0, liberando como productos de la
reacción un alcohol y fosfato inorgánico. Cuando se compara los valores de kcat/Km
de las fosfatasas de hígado, de bovino, alpaca y porcino, nos permite sugerir que estas
enzimas tienen elevada afinidad por el sustrato p-nitrofenil fosfato. Los productos
que se liberan durante la catálisis por fosfatasa ácida, muestranque el fenol o el
p-nitrofenol se comportan como inhibidores de tipo no competitivo, mientras que el
fosfato inorgánico muestra una inhibición de tipo competitiva. Para evidenciar la
probable formación de un complejo covalente en la secuencia catalítica, se utilizó
diversos nucleófilos más eficientes que el agua, tales como metanol, etanol y glicerol.
Las modificaciones que produjeron en losvalores Km, Vmax y los productos liberados
en la reacción sugieren la formación de un complejo enzima-fosfato. El pH afecta
los valores de Km y Vmax de las fosfatasas ácidas, un análisis del comportamiento
de estas enzimas en un rango de pH comprendido entre 3,8 y 6,8 sugieren que en
el sitio activo existe un residuo de aminoácido con un valor pKa de 6,0. El uso del
dietilpirocarbonato, uncompuesto que selectivamente reacciona con el residuo
histidina en las proteínas, inhibe completamente a estas fosfatasas. Así mismo, un
experimento de cinética de inhibición múltiple realizado en presencia de fosfato
inorgánico y dietilpirocarbonato permite calcular un valor Ki que es igual al obtenido
en otras condiciones experimentales. En tal sentido, las fosfatasas ácidas de bajo pesomolecular catalizarían las reacciones a través de un modelo de tipo uni biordenado,
con la formación de un complejo covalente intermedio, y que el residuo histidina
participaría directamente en la catálisis.

Palabras clave

Fosfatasa ácida; catálisis; mecanismo de acción.

Mechanism of action of low molecular weight acid
phosphatases
Abstract
Acid phosphatases are enzymes widespread innature that
hydrolyze phosphomonoesters at pH 5,0; this reaction
yields alcohol and inorganic phosphate. Comparison of
bovine, alpaca and porcine liver phosphatases kcat/Km
values suggests these enzymes have a high affinity for
Profesor Emérito del Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición.
Facultad de Medicina, UNMSM. Lima, Perú.
Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición.Facultad de
Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.
†
El presente artículo se publica como un homenaje póstumo al Dr.
Hielke Haak Mares, Profesor Principal de la Facultad de Medicina de
la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.
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An Fac Med Lima 2007; 68(4)

p-nitrophenyl phosphate substrate. Products that are
released during acidphosphatase catalysis show that
phenol or p-nitrophenol behave as non competitive
inhibitors, whereas inorganic phosphate shows competitive
inhibition. Different nucleophiles more efficient than water
have been used, such as methanol, ethanol and glycerol,
showing the probable formation of a covalent complex in
the catalytic sequence. Modifications produced in Km and
Vmax values as well as inthe reaction released products
suggest the development of an enzyme-phosphate complex.
pH affects acid phosphatases Km and Vmax values.
Behavioral analysis of these enzymes at 3,8 to 6,8 pH range
suggests the location of a pKa 6,0 aminoacid residue in the
active site. The use of a diethylpyrocarbonate compound
which selectively reacts with protein histidine residues
completely inhibits...