Conversión de la fosfofructokinasa no alostérica de Dictyostelum discoideum en un enzima alostérico e inhibición de la polimerización de tubulina por el enzima nativo

Abstract

Se han originado una serie de mutaciones específicas en la secuencia de la fosfofructokinasa no alostérica de D. discoideum con objeto de investigar los motivos estructurales por los que carece de propiedades reguladoras. La mayor parte de los aminoácidos propuestos como importantes para el centro catalítico y sitios alostéricos están C O ~ S ~ N ~ e~nO eSsta PFK, excepto algunos de ellos cuya reversión no alteró la conducta cinética del enzima nativo. Sin embargo, la introducción de diversas modificaciones a nivel de la cola C-terminal, Única para esta PFK, convirtió a este isozima en uno alostérico que exhibe propiedades características de las PFKs reguladoras, como histéresis, intensa cooperatividad positiva para el fructosa-6-P, fuerte activación por fructosa-2,6-P2 y fructosa-1,6-P2, inhibición por protones, dependencia de la concentración de enzima y asociación-disociación de subunidades. La región implicada ha sido caracterizada mediante mutagénesis sistemática y el estudio de los mutantes ha suminístrado una nueva interpretación para el control alostérico de las PFKs en general. Adicionalmente, hemos identificado a la PFK de D. discoideum como un potente factor que inhibe la velocidad de poiimerización de tubuiina con una razón molar de una molécula por alrededor de 300 dimeros de tubulina para un efecto mitad del máximo (IC50 = 32 nM). Este efecto ha sido caracterizado y es específico, puesto que no lo produce la PFK de músculo. También en contra de esta Última, la actividad catalítica del enzima de D. discoideum no se afecta por la presencia de tubulina o microtúbulos. Este hallazgo sugiere una nueva función para la PFK de este organismo distinta de su acción como enzima glicolítico.