[Todos] Seminario INQUIMAE/DQIAyQF - 26 de abril de 2010

[andrea en qi.fcen.uba.ar]

Lunes 26 de abril 13 hs



Aula Seminarios INQUIMAE-DQIAQF

Ciudad Universitaria Pab. II Piso 3°


Alejandro J. Vila
Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR) (CONICET-.UNR);
Area Biofísica, Universidad Nacional de Rosario

Mecanismo Catalítico, Estructura y Evolución de Metalo--Lactamasas:
entre la promiscuidad y la diversidad

El principal mecanismo de resistencia bacteriana a la acción de los
antibióticos beta-lactámicos es la producción de beta-lactamasas, enzimas
que hidrolizan estos fármacos inactivándolos. En las últimas dos décadas
se ha observado una creciente presencia en infecciones hospitalarias de
resistencia debida a las llamadas metalo-beta-lactamasas (MBLs), que
contienen uno o dos iones Zn(II) en su sitio activo, esenciales para su
actividad. Estas enzimas son un problema emergente de resistencia mundial
a antibióticos, ya que: (1) son capaces de hidrolizar penicilinas,
cefalosporinas y carbapenemes, (2) se encuentran en elementos genéticos
móviles, y (3) no se cuenta con inhibidores clínicos para las mismas.
Las MBLs se han clasificado en tres subclases, en las cuales el ion Zn(II)
presenta distintos ligandos y geometrías de coordinación. Esta diversidad
estructural ha dificultado el diseño de inhibidores eficaces.
Hemos estudiado las características estructurales de MBLs de las tres
subclases con el propósito de encontrar elementos estructurales y
mecanísticos en común. A partir de estudios biofísicos, mutacionales y
funcionales, hemos postulado un mecanismode reacción general para todas
ellas. Mediante técnicas de cinética rápida y distintas espectroscopías,
hemos atrapado y caracterizado un intermediario de reacción.
Utilizando la estrategia de evolución dirigida, exploramos el potencial
evolutivo de una enzima que no ha alcanzado su eficiencia óptima. La
evolución in vitro de la lactamasa de B.cereus resultó en una enzima con
un espectro de sustrato expandido, sin que la enzima perdiera sus
aptitudes hidrolíticas nativas. El proceso evolutivo tuvo lugar mediante
la mutación de ligandos de la segunda esfera de coordinación, que ejercen
un control supramolecular de la reactividad. La comparación de estos
resultados con la resistencia emergente en medios clínicos revela que la
evolución de estas enzimas puede predecirse mediante experimentos in
vitro.




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