Inhibidores competitivos de la ureasa de Klebsiella aerogenes

Examinamos varios compuestos por sus mecanismos de inhibición con el sitio activo que contiene níquel de la ureasa homogénea de Klebsiella aerogenes. Los aniones tiolato inhiben competitivamente la ureasa e interactúan directamente con el metallocentro, como se muestra por la dependencia del pH de la inhibición y por estudios espectroscópicos de absorbancia UV-visible. La cisteamina, que posee un grupo beta-amino catiónico, mostró una alta afinidad por la ureasa (Ki = 5 microM), mientras que los tiolatos que contienen grupos carboxilo aniónicos fueron uniformemente malos inhibidores. El monoanión fosfato inhibe competitivamente una forma protonada de la ureasa con un pKa de menos de 5. Tanto los resultados de inhibición de tiolato como de fosfato son consistentes con la repulsión de carga por un grupo aniónico en el sitio activo de la ureasa. El ácido acetohidroxámico (AHA) se mostró como un inhibidor competitivo de unión lenta de la ureasa. Este compuesto forma un complejo inicial E.AHA que luego sufre una transformación lenta para dar un complejo E.AHA*; la constante de disociación global de AHA es 2.6 microM. El fenilfosforodiamidato, también mostrado como un inhibidor competitivo de unión lenta, posee una constante de disociación global de 94 pM. La unión estrecha del fenilfosforodiamidato se aprovechó para demostrar la presencia de dos sitios activos por molécula de enzima. La ureasa contiene 4 mol de níquel/mol de enzima, por lo que hay dos iones de níquel/unidad catalítica. Se propone que cada uno de los dos inhibidores de unión lenta forme complejos en los que el inhibidor une los dos iones de níquel del sitio activo. Los resultados de inhibición obtenidos para la ureasa de K. aerogenes se comparan con estudios de inhibición de otras ureasas y se interpretan en términos de un modelo para la catálisis propuesto para la enzima de frijol jack (Dixon, N.E., Riddles, P.W., Gazzola, C., Blakely, R.L., y Zerner, B. (1980) Can. J. Biochem. 58, 1335-1344).