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Galactosa-1-fosfato uridiltransferasa

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Galactosa-1-fosfato uridiltransferasa[1]​

Dímero de la galactosa-1-fosfato uridiltransferasa de la Escherichia coli.
Estructuras disponibles
PDB

Buscar ortólogos: PDBe, RCSB

 Estructuras enzimáticas
RCSB PDB, PDBe, PDBsum
Identificadores
Símbolo GALT (HGNC: 4135)
Identificadores
externos
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MetaCyc: vía metabólica
Número EC 2.7.7.12
Locus Cr. 9 p13
Estructura/Función proteica
Tamaño 379 (aminoácidos)
Ortólogos
Especies
Humano Ratón
Entrez
2592
UniProt
P07902 n/a
RefSeq
(ARNm)
NM_000155 n/a
PubMed (Búsqueda)
[1]


PMC (Búsqueda)
[2]
[editar datos en Wikidata]

La galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) (EC 2.7.7.12) es una enzima responsable de convertir la galactosa ingerida a glucosa.[2]​

La GALT cataliza la segunda etapa de la ruta de Leloir del metabolismo de la galactosa.

UDP-glucosa + galactosa-1-fosfato glucosa-1-fosfato + UDP-galactosa

La expresión de GALT es controlada por las acciones del gen FOX3. La ausencia de esta enzima resulta en los humanos en la enfermedad conocida como galactosemia que puede ser fatal en los recién nacidos si no se elimina la lactosa de la dieta. La patofisiología de la galactosemia no ha sido claramente definida.[2]​

Mecanismo

Figura 1. Reacción en dos etapas de la GALT. Imagen adaptada de[3]​

La galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) cataliza la segunda reacción de la ruta de Leloir de metabolismo de la galactosa a través de una cinética enzimática bi bi ping pong con un mecanismo de doble desplazamiento.[4]​ Esto significa que la reacción neta consiste en dos reactantes y dos productos, y procede mediante el siguiente mecanismo: La enzima reacciona con un sustrato para generar un producto y la enzima modificada que posteriormente reacciona con el segundo sustrato para formar el segundo producto regenerándose la enzima original.[5]​ En el caso de GALT, el residuo His-166 actúa como un nucleófilo potente para facilitar la transferencia de un nucleótido entre UDP-hexosas y hexosa-1-fosfatos.[6]​

  1. UDP-glucosa + Enzima-His está en equilibrio con Glucosa-1-fosfato + Enzima-His-UMP
  2. Galactosa-1-fosfato + Enzima-His-UMP está en equilibrio con UDP-galactosa + Enzima-His[6]​

La GALT necesita 1 ion hierro y 1 ion cinc por subunidad.[7]​

Estudios estructurales

La estructura tridimensional mediante cristalografía de rayos X a una resolución de 1.8 angstrom de la galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) fue descubierta por Wedekind, Frey y Rayment, y su análisis estructural ha encontrado los aminoácidos clave esenciales para la función de la GALT.[6]​ Los aminoácidos importantes encontrados por Wedekind et al. en su análisis estructural de la GALT (Leu-4, Phe-75, Asn-77, Asp-78, Phe-79 y Val-108) son consistentes con los residuos que han sido implicados en experimentos de mutaciones puntuales y en screening clínico por jugar un papel en la galactosemia humana.[6]​[8]​

La GALT se presenta como homodímero.[7]​

Relevancia clínica

La deficiencia en galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) causa galactosemia clásica. La galactosemia es una enfermedad de la niñez de naturaleza hereditaria.[9]​ Los rasgos autosomales recesivos afectan aproximadamente a 1 de cada 40,000 - 60,000 nacidos. La galactosemia clásica (G/G) es causada por una deficiencia en la actividad de la GALT, mientras que la forma más común, Duarte/Classica (D/G), se produce por la atenuación de la actividad de la GALT.[10]​ Los síntomas incluyen fallos en los ovarios, dispraxia (dificultad para hablar correctamente y consistentemente)[11]​ y déficits neurológicos.[10]​ Una simple mutación en algunos aminoácidos puede producir atenuación o deficiencia de la actividad de la GALT.[12]​ Por ejemplo, una mutación simple de A a G en el exón 6 del gen de la GALT cambia el Glu-188 a arginina, y una mutación de A a G en el exón 10 convierte Asn-314 a ácido aspártico.[10]​ Estas dos mutaciones también añaden nuevos sitios de corte para las enzimas de restricción.[10]​ El screening clínico prácticamente ha eliminado la muerte neonatal por la galactosemia clásica, pero la enfermedad, debido al papel de la GALT en el metabolismo bioquímico de la galactosa ingerida a glucosa, puede ciertamente ser fatal.[9]​[13]​ Sin embargo, los individuos afectados por la galactosemia pueden vivir de una forma relativamente normal evitando los productos que contienen leche y cualquier alimento que contenga galactosa, aunque hay un riesgo potencial para problemas en el desarrollo neurológico, u otras complicaciones, incluso en aquellos individuos que eviten la galactosa.[14]​

Referencias

  1. ↑ «GALT». Archivado desde el original el 9 de agosto de 2011. Consultado el 8 de diciembre de 2011. 
  2. ↑ a b «Entrez Gene: GALT galactose-1-phosphate uridylyltransferase». 
  3. ↑ https://web.archive.org/web/20081204112912/http://www.web.virginia.edu/Heidi/chapter19/chp19frameset.htm
  4. ↑ Wong LJ, Frey PA (septiembre de 1974). «Galactose-1-phosphate uridylyltransferase: rate studies confirming a uridylyl-enzyme intermediate on the catalytic pathway». Biochemistry 13 (19): 3889-3894. PMID 4606575. doi:10.1021/bi00716a011. 
  5. ↑ «Copia archivada». Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 8 de diciembre de 2011. 
  6. ↑ a b c d Wedekind JE, Frey PA, Rayment I (septiembre de 1995). «Three-dimensional structure of galactose-1-phosphate uridylyltransferase from Escherichia coli at 1.8 A resolution». Biochemistry 34 (35): 11049-61. PMID 7669762. doi:10.1021/bi00035a010. 
  7. ↑ a b «Galactose-1-phosphate uridylyltransferase». Consultado el 8 de diciembre de 2011. 
  8. ↑ Seyrantepe V, Ozguc M, Coskun T, Ozalp I, Reichardt JK (1999). «Identification of mutations in the galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT) gene in 16 Turkish patients with galactosemia, including a novel mutation of F294Y. Mutation in brief no. 235. Online». Hum. Mutat. 13 (4): 339. PMID 10220154. doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1999)13:4<339::AID-HUMU18>3.0.CO;2-S. 
  9. ↑ a b Fridovich-Keil JL (diciembre de 2006). «Galactosemia: the good, the bad, and the unknown». J. Cell. Physiol. 209 (3): 701-5. PMID 17001680. doi:10.1002/jcp.20820. 
  10. ↑ a b c d Elsas LJ, Langley S, Paulk EM, Hjelm LN, Dembure PP (1995). «A molecular approach to galactosemia». Eur. J. Pediatr. 154 (7 Suppl 2): S21-7. PMID 7671959. doi:10.1007/BF02143798. 
  11. ↑ «Copia archivada». Archivado desde el original el 28 de febrero de 2006. Consultado el 19 de mayo de 2010. 
  12. ↑ Dobrowolski SF, Banas RA, Suzow JG, Berkley M, Naylor EW (febrero de 2003). «Analysis of common mutations in the galactose-1-phosphate uridyl transferase gene: new assays to increase the sensitivity and specificity of newborn screening for galactosemia». J Mol Diagn 5 (1): 42-7. PMC 1907369. PMID 12552079. 
  13. ↑ Lai K, Elsas LJ, Wierenga KJ (noviembre de 2009). «Galactose toxicity in animals». IUBMB Life 61 (11): 1063-74. PMC 2788023. PMID 19859980. doi:10.1002/iub.262. 
  14. ↑ «Copia archivada». Archivado desde el original el 29 de mayo de 2013. Consultado el 8 de diciembre de 2011. 
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