Predicción computacional de la estructura terciaria de la enzima generadora de formilglicina (FGE) en Escherichia coli y su interacción con sulfatasas humanas.

Las sulfatasas humanas como la Iduronato 2-Sulfato Sulfatasa (IDS) y la N-Acetilgalactosamina-6-Sulfato Sulfatasa (GALNS), son enzimas lisosomales implicadas en la remoción de los grupos sulfato presentes en algunos glucosaminoglicanos (GAG) (1-3). La mayoría de las sulfatasas son encontradas en organismos procariotas y eucariotas, y sufren un proceso postraduccional de activación, catalizado por la Enzima Generadora de Formilglicina (FGE) (4-7). El proceso de activación requiere de un residuo conservado, sea Cisteína o Serina, el cual se encuentra en el motivo conservado (C/S)XPXR presentes en la mayoría de sulfatasas(8). Este residuo es oxidados por la FGE convirtiéndolo en un residuo de formilglicina (FGly), el cual reacciona con los grupos sulfatos de los glicosaminoglicanos (9,10). El interés de estudiar los procesos post-traduccionales de las sulfatasas como familia, radica en la relación de éstas con varios desordenes genéticos humanos implicados en la acumulación excesiva de compuestos sulfatados intermediarios en los procesos metabólicos(3), y su necesidad de desarrollar alternativas terapéuticas(11). La deficiencia total o parcial de las enzimas IDS y GALNS generan la Mucopolisacaridosis (MPS) tipo II (Síndrome de Hunter) y tipo IV A (Síndrome de Morquio A) respetivamente (4). La prevalencia para el síndrome de Hunter es de aproximadamente de 1:25.000, mientras que el síndrome de Morquio A es 1:20.000 nacidos y en su mayoría afecta a niños menores de 10 años (11). A pesar de que el Síndrome de Hunter cuenta con un Tratamiento de Remplazo Enzimático (TRE) y el Síndrome de Morquio A se encuentra en estado de evaluación clínica, es necesario evaluar nuevos sistemas de producción que permitan en un futuro disminuir los altos costos asociados a estas terapias (12). El Instituto de Errores Innatos del Metabolismo (IEIM) de la Pontificia Universidad Javeriana, recientemente expreso de forma recombinante las enzimas IDS y GALNS humanas en Escherichia coli BL-21 y K-12, mostrando la posibilidad de producir de forma activa estas enzimas (1,3,12,13). Aunque la interacción entre la sulfatasa humana y la FGE ha sido ampliamente caracterizada en mamíferos, aún se cuenta con poca información acerca de este proceso y de la estructura 3D de la enzima FGE en procariotas, específicamente en E. coli (14). De acuerdo con lo anterior, el presente proyecto busca realizar un análisis molecular in silico de las interacciones IDS y GALNS que incluye la caracterización y modelamiento de la estructura 3D de la proteína FGE de E. coli, docking molecular y validación de los resultados mediante la coexpresión de estas proteínas en E. coli.