clorohidrolasa de atrazina

La atrazina clorohidrolasa (AtzA) es una enzima (EC3.8.1.8) ^{[ 1 ]} que cataliza la conversión de atrazina en hidroxiatrazina. La degradación bacteriana determina el impacto ambiental y la eficacia de un herbicida o plaguicida . Inicialmente, la mayoría de los plaguicidas son altamente efectivos y muestran una degradación bacteriana mínima; sin embargo, las bacterias pueden evolucionar rápidamente y adquirir la capacidad de metabolizar nutrientes potenciales en el medio ambiente. A pesar de una notable similitud estructural, la degradación de la atrazina por bacterias capaces de degradar la melamina era poco común; sin embargo, desde su introducción como plaguicida en los Estados Unidos, han evolucionado bacterias capaces de degradar la atrazina ^{[ 2 ]} . Actualmente, la cepa ADP de Pseudomonas sp. parece ser la cepa bacteriana óptima para la degradación de la atrazina , que parece ser la única fuente de nitrógeno para las bacterias ^{[ 3 ] .}

AtzA es una enzima decloradora de atrazina con una especificidad de sustrato bastante restringida y desempeña un papel principal en la hidrólisis de atrazina a hidroxiatrazina en suelos y aguas subterráneas. ^{[ 3 ]} La atrazina hidroxiatrazina es una hidrolasa (una enzima que cataliza la hidrólisis de un enlace químico), que actúa sobre los enlaces de haluro en compuestos de C-haluro. En 1993, se demostró que la cepa ADP de Pseudomonas sp. degrada la atrazina a ácido cianúrico a través de tres pasos, el primero de los cuales es una decloración. ^{[ 2 ]}

De Souza, Sadowsky y Wackett lograron determinar la secuencia de nucleótidos y aminoácidos en 1996. ^{[ 3 ]} Esta enzima es idéntica en un 98% en la secuencia de aminoácidos, y posteriormente en la estructura 3-D, a la melamina desaminasa, pero funcionalmente diferente, catalizando la degradación de diferentes sustratos. ^{[ 4 ]} El gen que codifica la enzima muestra una similitud del 99% entre bacterias. ^{[ 2 ]} De hecho, solo hay una diferencia de 9 nucleótidos, que corresponde directamente a las diferencias de aminoácidos. ^{[ 4 ]} Es improbable que las diferencias de nucleótidos causen un cambio conformacional en la enzima, sino más bien alteraciones específicas del sitio. ^{[ 4 ]} Esto parece lógico considerando la notable similitud en los sustratos y el período de evolución relativamente corto.

Se demostró que AtzA desplaza el fluoruro y el cloro, pero no los grupos azido, ciano, metoxi, que tienen un tamaño y electronegatividad similares, ni los grupos tiometilo o amino. ^{[ 2 ]} La incapacidad de AtzA para realizar la desaminación la hace única dentro de su superfamilia, las amidohidrolasas. ^{[ 2 ]} Además, la atrazina no es degradada por la melamina desaminasa y no inhibe la actividad de la melamina desaminasa, lo que sugiere que el sitio activo no es específico para la atrazina . ^{[ 4 ]}