Conversão de uma Racemase Dependente de PLP em uma Aldolase por uma Única Mutação do Site Ativo

A racemase de alanina (Alr) EC 5.1.1.1 de Geobacillus stearothermophilus é uma enzima dependente de fosfato de piridoxal 5'- que catalisa o primeiro passo comprometido na biossíntese da parede celular bacteriana. Ela é convertida em uma aldolase após a substituição de Tyr265, que normalmente atua como uma base catalítica na reação da racemase, por alanina. A mutação Y265A aumenta a eficiência catalítica para a clivagem de beta-fenilserina em benzaldeído e glicina em 2,3 x 10^5 vezes em comparação com a racemase selvagem, enquanto a atividade da racemase é drasticamente reduzida. Mutagênese adicional sugere que His166 pode atuar como a base que inicia a reação retroaldólica. O mutante Y265A é altamente estereosseletivo para (2R,3S)-fenilserina, um aminoácido d, e não processa seu enantiômero. Essa preferência é consistente com o esperado modo de ligação do substrato no local ativo modificado e apoia a proposta de que aldolases d-treonina e racemases de alanina que ocorrem naturalmente derivam de um ancestral comum.