Inhibition of enzymes of the glycolytic pathway and hexose monophosphate bypass by phosphonate

Resumo

Estudos anteriores sugeriram que o íon fosfonato (Phi), um isóstero do fosfato, pode ser um inibidor geral de enzimas que são reguladas alostericamente pelo fosfato ou que exigem cátions divalentes. Neste trabalho, a capacidade de Phi de inibir enzimas selecionadas desse tipo de Phytophthora palmivora é comparada com seus efeitos sobre as mesmas enzimas isoladas de outros organismos, em particular de Saccharomyces cerevisiae, que são amplamente usadas em ensaios vinculados de muitas enzimas. Descobriu-se que o Phi inibiu a atividade das enzimas da P. palmivora investigadas, embora em diferentes graus. Os valores de IC50 (concentração necessária para inibir a atividade da enzima em 50%) para Phi variaram de 0,74 ± 0,07 mM (gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase dependente de NAD) a 116,1 ± 7,3 mM (6-fosfogluconato desidrogenase). Entre as atividades testadas, a atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase de P. palmivora foi significativamente mais sensível ao Phi do que a mesma enzima da levedura, embora seu valor absoluto de IC50 (29,0 ± 3,4 mM) tenha sido alto em comparação com a maioria dos fungicidas. Também foi constatado que as enzimas auxiliares do músculo do coelho (aldolase, glicerofosfato desidrogenase e triosefosfato isomerase) e da levedura (glicose-6-fosfato desidrogenase) usadas nos ensaios de ligação enzimática eram todas sensíveis ao Phi, fornecendo valores de IC50 entre 7,7 ± 0,4 e 73,6 ± 2,0 mM, uma sensibilidade comparável à das outras enzimas sob investigação. O fosfato inorgânico também inibiu a atividade da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase e a mistura aldolase/triosefosfato isomerase/glicerofosfato desidrogenase com valores de IC50 de 108,3 ± 7,7 e 13,0 ± 0,6 mM, respectivamente. Em conclusão, verificou-se que a inibição de Phi é generalizada, apoiando a hipótese de que Phi pode inibir várias enzimas em vez de atuar em um único local exclusivo. Também foi constatado que as enzimas de acoplamento usadas em muitos dos ensaios para essas enzimas eram suscetíveis à inibição por Phi e fosfato, o que deve ser levado em conta na interpretação dos resultados obtidos com esse tipo de ensaio.

Abstract