Alostería en la trombina

La trombina es una proteasa que corta de forma selectiva determinados enlaces peptídicos. (Detalle más abajo)

El sustrato se coloca en un bolsillo o hendidura que incluye al centro catalítico:

• del centro catalítico (tríada Asp, His, Ser)
• que ocupa un sustrato

La trombina experimenta una transición entre dos formas ligeramente distintas en su estructura pero muy diferentes en su actividad enzimática:

La parte especialmente alterada en el cambio conformacional comprende el residuo Trp215 y sus vecinos Gly216 y Glu217, en color más oscuro.

Usando los controles anteriores, podrás observar que en la conformación E* el segmento 215-217 se desplaza cubriendo la entrada al bolsillo y, en especial, la posición del residuo de triptófano es incompatible con la entrada del sustrato. Sin embargo, en la conformación E el acceso queda despejado.
Esto puede apreciarse mejor con un modelo de

entre las dos conformaciones.

El cambio conformacional es un ejemplo de alostería, pues supone un cambio de la actividad catalítica como consecuencia de la unión de ligandos en zonas alejadas del sitio activo. En el caso de la trombina actúan diversos efectores; como ejemplos cabe citar los iones Na⁺, la hirudina (un péptido presente en la saliva de las sanguijuelas) y la heparina (un polisacárido). Estos dos últimos tienen un efecto anticoagulante como consecuencia de que inhiben la actividad proteasa de la trombina (responsable de la formación de fibrina, componente esencial de los coágulos).

Actividad enzimática de la trombina

Hidroliza enlaces peptídicos cuyo grupo CO lo aporta la arginina. Este es un ejemplo de sustrato (⋯FPRV⋯, o ⋯Phe-Pro-Arg-Val⋯):

Un inhibidor de uso frecuente en los estudios de laboratorio es el PPACK (fenilalanil-prolil-arginil-clorometilcetona, llamado también FPRCK):

Puede apreciarse su similitud estructural con la mitad amino-terminal del péptido; gracias a ello se une al sitio activo en la forma E de la enzima, pero debido a que carece del enlace peptídico entre la arginina y el grupo siguiente la enzima no lo puede hidrolizar; por ello, actúa como inhibidor competitivo.

PPACK.