GENIO Y FIGURA DE LA BETAÍNA ALDEHÍDO DESHIDROGENASA

MENSAJE BIOQUÍMICO, Vol. XXVIII (2004)
plantas (26) son incapaces de metabolizar a este osmolito una vez sintetizado, lo que redunda
en su acumulación.
Sin embargo, no todas las ALDHs producen compuestos que son un producto de
deshecho o el producto final de una ruta metabólica. Un ejemplo lo tenemos en la BADH de
Pseudomonas y otras bacterias que como ya mencionamos cataliza un paso intermedio en la
ruta de degradación de colina o sus precursores cuando la bacteria esta creciendo en alguno de
estos compuestos como única fuente de carbono, nitrógeno y energía. La necesidad de una
reacción irreversible en este caso no es tan clara, pero se hace evidente si analizamos la ruta
metabólica en la que la BADH participa (Figura 4) y consideramos su papel anfibólico en este
metabolismo, proveyendo de equivalentes de reducción para el catabolismo (NADH) y para el
anabolismo (NADPH). Es tentador pensar que una reacción irreversible constituye una eficiente
fuente de nucleótidos reducidos, particularmente de NADPH que es requerido no sólo con fines
anabólicos sino además en la respuesta al estrés oxidativo al que patógenos como P.
aeruginosa están sometidos por parte del organismo al que infectan (27).
Reactividad de la cisteína catalítica
Para que la reacción catalizada por la BADH tenga lugar a valores de pH fisiológicos, los
pasos de acilación y desacilación requieren que el grupo tiol de la cisteína catalítica y la molécula
de agua que realiza la hidrólisis estén “activados” para ser buenos agentes nucleofílicos, es decir
que hayan perdido un protón. Se sabe que el residuo de glutámico catalítico actúa como una
base general activando a la molécula de agua, pero aún existen dudas sobre el mecanismo que
activa a la cisteína catalítica.
Figura 6. Dependencia del pH de la constante de velocidad de inactivación de la BADH de P.
aeruginosa incubada con MMTS. La línea es el resultado del ajuste de los datos a la ecuación
que considera dos valores de pKa.
Puesto que es el ion tiolato (S - ), no la forma tiol (-SH), la especie que es reactiva como
nucleófilo, la reactividad del residuo de cisteína catalítico está determinada en gran parte por la
fracción del tiol que está presente en la forma de tiolato, lo que a su vez depende de la basicidad
del grupo tiol, es decir de su pKa. A pesar de que el grupo tiol de los residuos de cisteína es el
nucleófilo más potente de los existentes en las proteínas, su valor de pKa es de 8.9, y de ser
éste el del residuo de cisteína catalítico la enzima no sería activa a valores de pH fisiológicos. Se
requiere por lo tanto que el sitio activo esté diseñado de tal manera que el tiol la cisteína
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