Aminooxi análogos de histidina: una posible estrategia para modular la histidina descarboxilasa humana.

Abstract

La histamina (Hia) es una amina biógena implicada en procesos fisiológicos esenciales (respuesta inmune, neurotransmisión y otros). El desequilibrio de su metabolismo juega un destacado papel en muchas patologías. El control de los efectos adversos de Hia se ejerce únicamente modulando sus receptores (H1R-H4R). En células humanas, Hia se sintetiza por descarboxilación de la L-His, en la reacción dependiente de piridoxal 5-fosfato (PLP) que cataliza la histidina decarboxilasa (HDC, EC 4.1.1.22). La baja tasa de expresión y la inestabilidad de HDC han dificultado su caracterización estructural y funcional, y por tanto el desarrollo de estrategias basadas en su inhibición. Nuestra experiencia derivada de estudios in silico (modelado y dinámica molecular) y experimentales con HDC, nos permitió abordar la búsqueda de nuevas posibilidades. Mediante tecnología de “barrido virtual” dedujimos que un inhibidor competitivo efectivo debería ser aquel capaz de enlazarse eficientemente con el PLP formando una estructura similar al intermediario PLP-substrato. Debería también conservar el grupo imidazol para reforzar la afinidad por el sitio catalítico. Ambas características podían conseguirse utilizando el compuesto 4(5)-aminooximetilimidazol (O-IMHA). Esta hipótesis se ha contrastado experimentalmente sobre extractos de HDC humana purificada. Hemos comprobado que O-IMHA es capaz de formar una PLP-oxima en el centro catalítico de la enzima humana. Los resultados indican que O-IMHA puede constituir una cabeza de síntesis prometedora de inhibidores de HDC. Aprovechando el conocimiento actual sobre la estructura de la enzima proponemos las configuraciones más probables del aducto en el sitio catalítico y podremos desarrollar nuevos derivados con potencial traslacional. SAF2011-26518 y CVI-06585. CIBERER (ISCIII)