Metilcrotonil-CoA carboxilasa

Metilcrotonil-CoA carboxilasa 2 (beta)[2]
Estructuras disponibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB Estructuras enzimáticas RCSB PDB, PDBe, PDBsum
Identificadores
Símbolo	MCC2 (HGNC: 6937)
Identificadores; externos	OMIM: 609014 ; EBI: MCC2; GeneCards: Gen MCC2; UniProt: MCC2; Bases de datos de enzimas IntEnz: entrada en IntEnz; BRENDA: entrada en BRENDA; ExPASy: NiceZime view; KEGG: entrada en KEEG; PRIAM: perfil PRIAM; ExplorEnz: entrada en ExplorEnz; MetaCyc: vía metabólica
Número EC	6.4.1.4
Locus	Cr. 5 q12-q13
	Referencias: AmiGO / QuickGO
Estructura/Función proteica
Tamaño	563 (aminoácidos)
Ortólogos
Humano	Ratón
64087
Q9HCC0	n/a
NM_022132	n/a
;

Metilcrotonil-CoA carboxilasa 1 (alfa)[1]
Estructuras disponibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB Estructuras enzimáticas RCSB PDB, PDBe, PDBsum
Identificadores
Símbolo	MCC1 (HGNC: 6936)
Identificadores; externos	OMIM: 609010 ; EBI: MCC1; GeneCards: Gen MCC1; UniProt: MCC1; Bases de datos de enzimas IntEnz: entrada en IntEnz; BRENDA: entrada en BRENDA; ExPASy: NiceZime view; KEGG: entrada en KEEG; PRIAM: perfil PRIAM; ExplorEnz: entrada en ExplorEnz; MetaCyc: vía metabólica
Número EC	6.4.1.4
Locus	Cr. 3 q27.1
	Referencias: AmiGO / QuickGO
Estructura/Función proteica
Tamaño	725 (aminoácidos)
Ortólogos
Humano	Ratón
56922
Q96RQ3	n/a
NM_020166	n/a
;

La metilcrotonil-CoA carboxilasa (MCC) (EC 6.4.1.4) es una enzima que cataliza la reacción de carboxilación del ácido 3-metilcrotónico (vía éster con la coenzima A) a ácido 3-metilglutacónico.[3]

3-metilcrotonoil-CoA + HCO₃^- + ATP $\rightleftharpoons$ 3-metilglutaconil-CoA + ADP + fosfato

Figura 1. 3-metilcrotonil-CoA

Utiliza como cofactor la biotina. Se localiza en la mitocondria. Usa bicarbonato como fuente del grupo carboxilo para catalizar la carboxilación de un carbono adyacente a un carbonilo, llevando así a cabo la cuarta etapa del metabolismo del aminoácido esencial leucina.[4]

Isozimas

En el ser humano se conocen dos isozimas de la metilcrotonil-CoA carboxilasa:

Metilcrotonil-CoA carboxilasa 1 o alfa. MCC1 o MCCA. Contiene un dominio del unión del ATP, un dominio biotina carboxilasa y un dominio de unión de la biotina.[5]
Metilcrotonil-CoA carboxilasa 2 o beta. MCC2 o MCCB. Contiene un dominio carboxiltransferasa.[6]

La enzima se presenta como un dodecámero compuesto probablemente por seis unidades alfa que contienen biotina y seis unidades beta.[5][6]

Función

Durante la degradación de los aminoácidos de cadena ramificada, la metilcrotonil-CoA carboxilasa lleva a cabo en una sola etapa la rotura de la leucina en acetil-CoA y acetoacetato.[7] La MCC cataliza la carboxilación del 3-metilcrotonil-CoA a 3-metilglutaconil-CoA. El 3-metilglutaconil-CoA es entonces hidratado para producir 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA. El 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA es roto en dos moléculas, acetil-CoA y acetoacetato.

Las mutuaciones puntuales y los borrados en los genes que codifican la MCC pueden causar la deficiencia en MCC, un error en el metabolismo que se presenta con vómitos, acidosis metabólica y concentración muy baja de glucosa y carnitina en el plasma.[8]

Mecanismo

El bicarbonato es activado por la adición de ATP, incrementándose así la reactividad del bicarbonato. Una vez el bicarbonato está activado, la porción biotina de la metilcrotonil-CoA carboxilasa realiza un ataque nucleófilico sobre el bicarbonato activado para formar la carboxibiotina que queda unida a la enzima. La porción carboxibiotina de la MCC puede entonces realizar un ataque nucleofílico transfiriendo el grupo carboxilo al sustrato, 3-metilcrotonil-CoA, para formar 3-metilglutaconil-CoA.[7]

Regulación

La metilcrotonil-CoA carboxilasa no es regulada por las moléculas pequeñas o por factores hormonales y de la dieta.[8]

Referencias

«MCCC1». Archivado desde el original el 20 de mayo de 2011. Consultado el 1 de noviembre de 2011.
«MCCC2». Archivado desde el original el 20 de mayo de 2011. Consultado el 1 de noviembre de 2011.
«ENZYME entry: EC 6.4.1.4». Consultado el 31 de octubre de 2011.
Bruice, Paula Y. Organic Chemistry. New Jersey: Prentice Hall, 2001. 1010-1011.
«Methylcrotonoyl-CoA carboxylase subunit alpha, mitochondrial». Consultado el 1 de noviembre de 2011.
«Methylcrotonoyl-CoA carboxylase beta chain, mitochondrial». Consultado el 1 de noviembre de 2011.
Berg, Jeremy M., John L. Tymoczko, Lubert Stryer. Biochemistry. New York: Freeman, 2002. 652-653.
Stipanuk, Martha H. Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition. New York: Saunders, 2000. 535-536.

Datos: Q908303

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[hugo1-1] «MCCC1». Archivado desde el original el 20 de mayo de 2011. Consultado el 1 de noviembre de 2011.

[hugo2-2] «MCCC2». Archivado desde el original el 20 de mayo de 2011. Consultado el 1 de noviembre de 2011.

[expasy-3] «ENZYME entry: EC 6.4.1.4». Consultado el 31 de octubre de 2011.

[4] Bruice, Paula Y. Organic Chemistry. New Jersey: Prentice Hall, 2001. 1010-1011.

[uniprotkb1-5] «Methylcrotonoyl-CoA carboxylase subunit alpha, mitochondrial». Consultado el 1 de noviembre de 2011.

[uniprotkb2-6] «Methylcrotonoyl-CoA carboxylase beta chain, mitochondrial». Consultado el 1 de noviembre de 2011.

[berg-7] Berg, Jeremy M., John L. Tymoczko, Lubert Stryer. Biochemistry. New York: Freeman, 2002. 652-653.

[Stipanuk-8] Stipanuk, Martha H. Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition. New York: Saunders, 2000. 535-536.