Amida sintasa

Qué es una amida sintasa

Las amida sintasas corresponden al subgrupo EC 6.3.1 de la clasificación enzimática internacional: ligasas que forman enlaces carbono-nitrógeno utilizando amoníaco o una amina como donante de nitrógeno. El nombre combina amida (del francés amide) con sintasa, término que la Comisión Conjunta de Nomenclatura Bioquímica (JCBN) autoriza para cualquier enzima que catalice una síntesis, independientemente de si consume ATP. En la práctica, las amida sintasas sí requieren la energía de un nucleósido trifosfato, por lo que también se les puede llamar amida sintetasas, denominación que algunos autores reservan para las ligasas dependientes de ATP.

Todas pertenecen a la clase EC 6 (ligasas), segundo dígito 3 (formación de enlaces C-N), primer subgrupo (ácido-amoníaco). Es la contrapartida biosintética de las amidasas: donde la amidasa hidroliza un enlace amida, la amida sintasa lo crea.

Mecanismo general y acoplamiento energético

La formación de un enlace amida a partir de un ácido carboxílico libre y amoníaco no es termodinámicamente favorable en medio acuoso a temperatura corporal. Para que la reacción avance, la enzima la acopla a la hidrólisis de ATP (o, en algunos casos, de GTP), lo que aporta la energía necesaria. El mecanismo suele transcurrir en dos pasos: primero, el ácido carboxílico se activa por fosforilación del grupo carboxilo con el fosfato gamma del ATP, generando un intermediario acil-fosfato; después, el amoníaco o la amina ataca ese intermediario y desplaza el fosfato, formando el enlace C-N.

No todas las amida sintasas siguen exactamente esta secuencia. En la glutamina sintetasa, por ejemplo, el intermediario es un γ-glutamil fosfato, pero el principio de activación es el mismo: sin la fosforilación previa, la condensación no ocurriría a velocidad biológicamente útil.

Ejemplos en el metabolismo

La glutamina sintetasa (EC 6.3.1.2) es quizá la más estudiada del grupo. Cataliza la unión de amoníaco al glutamato para formar glutamina, reacción clave para la destoxificación del amoníaco en el cerebro y para la provisión de nitrógeno en las rutas biosintéticas de nucleótidos y aminoácidos.

Otra amida sintasa relevante es la asparagina sintetasa (EC 6.3.1.1), que transfiere un grupo amino al aspartato para producir asparagina. También pertenece al grupo la NAD⁺ sintetasa (EC 6.3.1.5), encargada del último paso de la biosíntesis del dinucleótido de nicotinamida y adenina.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo amida sintasa que amida sintetasa?

Depende del marco de nomenclatura. La JCBN permite usar sintasa para toda enzima de síntesis y reserva sintetasa como sinónimo aplicable a las que consumen un nucleósido trifosfato. En la práctica, ambos términos se emplean indistintamente para este grupo de enzimas, ya que todas dependen de ATP.

¿Qué diferencia a una amida sintasa de una amidasa?

La dirección de la reacción. La amidasa rompe el enlace amida por hidrólisis (libera ácido carboxílico y amoníaco), mientras que la amida sintasa lo forma (une ácido carboxílico y amoníaco) con gasto de ATP. No son la misma enzima trabajando al revés: pertenecen a familias enzimáticas distintas (hidrolasas frente a ligasas) y poseen estructuras diferentes.

¿Dónde actúan las amida sintasas en el organismo humano?

Participan en rutas metabólicas muy variadas. La glutamina sintetasa, por ejemplo, es especialmente activa en el tejido cerebral y en el hígado, donde evita la acumulación de amoníaco libre, tóxico para las neuronas. La asparagina sintetasa opera en múltiples tejidos y ha cobrado relevancia en oncología porque ciertos tumores dependen de ella para su proliferación.

Referencias

1. Wikipedia en español. Ligasa. Clasificación EC 6.3.1: sintasas amida.
2. BRENDA Enzyme Database. EC 6.3.1: acid-ammonia (or amine) ligases (amide synthases). The Comprehensive Enzyme Information System.
3. LibreTexts Español. Síntesis de amidas. Principios Básicos de Química Orgánica.
4. OpenStax. Aminas y amidas. Química, 2.ª ed.