Caracterización y propiedades de la nitrato reductasa, nitrito reductasa y glutamina sintetasa de la bacteria fototrofica Rhodopseudomonas capsulata E1F1

Abstract

CONCLUSIONES 1. La bacteria Rhodopseudomonas capsulata E1F1 asimila el nitrógeno nítrico únicamente en condiciones fotosintéticas (luz y anaerobiosis). 2. La ruta preferente de asimilación del nitrógeno nítrico en Rhodopseudomonas capsulata E1F1 es la catalizada por las enzimas nitrato y nitrito reductasas, glutamina sintetasa y glutamato sintasa. 3. La nitrato y la nitrito reductasas de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 se encuentran estrechamente ligadas a sistemas de membrana, mientras que la glutamina sintetasa se solubiliza con facilidad independientemente del método de ruptura empleado. 4. La nitrato reductasa de esta bacteria es una enzima inducible por nitrato o nitrito, mientras que la nitrito reductasa y la glutamina sintetasa son enzimas adaptativas. 5. La nitrato y la nitrito reductasas de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 contienen, al parecer, molibdeno y hierro como grupos prostéticos, respectivamente. Ambas enzimas son de tipo asimilador, ya que sus productos de reacción son el NO_2^- y el NH_4^+, respectivamente. 6. La glutamina sintetasa de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 se ha purificado hasta homogeneidad según criterios electroforéticos e inmunológicos, mediante cromatografía de afinidad en 2’, 5’-ADP sefarosa. 7. La glutamina sintetasa de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 es una proteína de 665 ± 5 kDa compuesta por 12 subunidades idénticas de 55 kDa cada una y posiblemente situadas en dos hexámeros superpuestos. La enzima nativa se disgrega espontáneamente en oligómeros que retienen parte de la actividad enzimática. 8. La concentración intracelular de glutamina sintetasa disminuye drásticamente en presencia de amonio y aumenta en presencia de MSX. 9. La glutamina sintetasa de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 está regulada por un mecanismo de adenilación-desadenilación. La forma adenilada es biológicamente inactiva y el grado de adenilación es máximo durante la fase estacionaria del crecimiento, en presencia de amonio o glutamina, o cuando las células se encuentran en la oscuridad. 10. El grado de adenilación de la glutamina sintetasa de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 influye en el pH óptimo de la enzima y en la dependencia de la actividad enzimática de la presencia de cationes divalentes. La actividad biosintética de la forma adenilada depende de Mn2+ y utiliza como sustrato el complejo MnATP2-. 11. La actividad transferasa de la glutamina sintetasa desadenilada de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 se inhibe por L-alanina, L-glicina, L-aspartato y L-serina. La actividad biosintética se inhibe por estos aminoácidos en una proporción mucho menor. 12. La glutamina sintetasa de Rhodopseudomonas capsulata E1F1 contiene alrededor de 108 grupos sulfhidrilos. La enzima se inhibe por mercuriales orgánicos y se reactiva in vitro en presencia de ditioles, pero no está regulada por interconversión redox desencadenada por cambios luz/oscuridad.