Arseniato reduttasi: la resistenza all’arsenico di alcuni batteri

I batteri che vivono in ambienti estremi hanno evoluto una serie di sistemi difensivi nei confronti dei metalli pesanti. Uno di questo è un enzima coinvolto nei sistemi di resistenza all’arsenico di alcuni batteri: l’Arseniato reduttasi (glutaredossina).

La arseniato reduttasi è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la seguente reazione:

arseniato + glutaredossina ⇄ arsenito + glutaredossina disolfuro + H2O

Le glutaredossine catalizzano ossidoriduzioni che coinvolgono glutatione-disolfuro ed ha un centro redox attivo composto da disolfuro e ditiolo nel sito attivo (-Cys-Pro-Tyr-Cys-) che forma un legame disolfuro nella forma ossidata. Le glutaredossine hanno un sito di legame per il glutatione, che è richiesto per ridurle nella forma ditiolica. Le tioredossine ridotte da NADPH e la tioredossina reduttasi possono agire come substrati alternativi. L’enzima fa parte di un sistema che detossifica la cellula dall’arsenato.

Sebbene l’arsenito formato sia più tossico dell’arsenato, esso può essere estruso da alcuni batteri per mezzo dell’ATPasi trasportante arsenito numero, in altri organismi, l’arsenito può essere metilato dalla arsenito metiltransferasi numero. L’espressione di questo tipo di proteine è spesso regolata da fattori trascrizionali che “sentono” la presenza di arsenico ed appartengono alla famiglia dei fattori trascrizionali ArsR.

Riferimenti:

  • Radabaugh, T.R. and Aposhian, H.V., Enzymatic reduction of arsenic compounds in mammalian systems: reduction of arsenate to arsenite by human liver arsenate reductase, in Chem. Res. Toxicol., vol. 13, 2000, pp. 26–30, Entrez PubMed 10649963.
  • Messens, J., Hayburn, G., Desmyter, A., Laus, G. and Wyns, L., The essential catalytic redox couple in arsenate reductase from Staphylococcus aureus, in Biochemistry, vol. 38, 1999, pp. 16857–16865, Entrez PubMed 10606519.
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