Domini hemo del citocrom P450 BM3

Grup K · Química i Enginyeria de Proteïnes 2025-2026

Seqüència problema

Aquesta és la cadena aminoacídica analitzada. La identificació de la proteïna o del constructe es fa a partir d’aquesta seqüència, i totes les correspondències amb UniProt, PDB, CATH/ECOD o AlphaFold s’han d’interpretar en relació amb aquesta numeració.

>JC K | 2025-2026 | seqüència problema
MTIKEMPQPKTFGELKNLPLLNTDKPVQALMKIADELGEIFKFEAPGRVTRYISSQRLVKEACDESRFDKNLSQARKFVR
DFAGDGLATSWTHEKNWKKARNILLPRLSQQAMKGYHAMMVDIAVQLVQKWERLNSDEHIEVPEDMTRLTLDTIGLCGFN
YRINSFYRDQPHPFITSMVRALDEVMNKLQRANPDDPAYDENKRQFQEDIKVMNDLVDKIIADRKASGEQSDDLLTHMLH
GKDPETGEPLDDENIRYQIITFLIAGHETTSGLLTFALYFLVKNPHVLQKAAEEAARVLVDPVPSYKQVKQLKYVGMVLN
EALRIWPTAPAFSLYAKEDTMLGGEYPLEKGDELMVLIPQLHRDKTVWGDDVEEFRPERFENPSAIPQHAFKPFGNGQRA
CIGQQFALHEATLVLGMMLKHFDFEDHTNYELDIEETLTLKPKGFVIKAKSKKIPLGGIPSPSTLEHHHHHH

Seqüència extreta del fitxer FASTA oficial de selecció 2025-2026. Longitud: 472 aminoàcids. Cisteïnes: 63, 157, 401.

Identificació i estructura de referència

La seqüència anterior defineix la molècula analitzada i evita confondre el nom abreujat del sistema amb una proteïna natural completa. La cerca a RCSB PDB proporciona com a estructura de referència 3QI8 entitat 1, amb cobertura de la seqüència 100.0%, identitat 100.0% i resolució 3.2 Å. La longitud de la seqüència analitzada és de 472 aminoàcids. 3QI8 no exposa un mapatge UniProt directe per a aquesta entitat a RCSB/SIFTS, però estructures molt properes del domini hemo de BM3 mapen a UniProt P14779, citocrom P450/NADPH–P450 reductasa bifuncional, gen cyp102A1.

Camp	Valor
UniProt / gen	context de BM3: P14779, gen cyp102A1; 3QI8 entitat 1 sense mapatge SIFTS directe
EC / BRENDA	no assignat
Estructura principal	3QI8 entitat 1; difracció de raigs X, 3.2 Å
Cobertura i identitat	100.0% de cobertura; 100.0% d’identitat
Dominis i plegament	domini hemo de citocrom P450, CATH 1.10.630.10; variant evolucionada del domini P450 de BM3
Estructura secundària i lectura ChimeraX	làmina β: 4, hèlix: 22, regions no assignades: 1; exemples: làmina β 42-45, 48-53, 353-357, 331-336, 68-70; làmina β 140-141, 446-451, 422-425; làmina β 340-342, 346-348; làmina β 434-436, 440-442; hèlix 12-16; hèlix 17-22; hèlix 25-37; hèlix 55-63
Lligands o cofactors a revisar	No s’han identificat lligands no polimèrics en aquesta entrada PDB; els pèptids, cadenes associades o socis polimèrics s’han de revisar per separat.
Trets de constructe	etiqueta d’histidines 467-472 (HHHHHH); cisteïnes a [63, 157, 401]

Funcionalment, és una variant del domini hemo de P450 BM3. La funció natural és la monooxigenació d’àcids grassos amb activació d’oxigen al ferro-hemo; les mutacions de variants evolucionades modulen accés de substrat, estat electrònic i acoblament catalític. 3QI8 és la coincidència exacta de la seqüència assignada. 2IJ2 és una estructura propera i d’alta resolució que pot aportar detall atòmic si es manté el remapeig amb la seqüència.

Paràmetre	Valor
Proteïna o constructe	P450 BM3 hemo
Estructura de referència	3QI8 / 2IJ2
Longitud	472 aa
Trets rellevants	His 467-472; citocrom P450

Arquitectura molecular

El domini hemo de BM3 presenta el plegament P450, amb hèlixs que envolten el grup hemo i defineixen canals d’accés al substrat.

Figura 1 del grup K — **Figura 1.** P450 BM3 hemo: vista global del plegament.

Figura 2 del grup K — **Figura 2.** P450 BM3 hemo: elements d’estructura secundària.

Lloc funcional i mecanisme

La funció natural de BM3 és la hidroxilació d’àcids grassos. El domini hemo activa oxigen i transfereix un àtom d’oxigen al substrat; els dominis reductasa aporten electrons en la proteïna completa.

**Figura.** Cicle catalític general dels citocroms P450 aplicable al domini hemo de BM3. Font: Wikimedia Commons, CYP mechanism.

La interpretació estructural i funcional d’aquest sistema es pot situar en el context de la literatura experimental corresponent (Whitehouse et al., 2012).

Figura 3 del grup K — **Figura 3.** P450 BM3 hemo: regió funcional o cavitat principal.

Figura 4 del grup K — **Figura 4.** P450 BM3 hemo: superfície molecular.

Modificacions i variants

En aquesta variant del domini hemo de BM3, els canvis funcionals s’han d’interpretar com a mutacions d’enginyeria al voltant de l’hemo, el canal de substrat i l’acoblament electrònic. Les anotacions de BM3 completa sobre reductasa o dominis flavínics no s’han de projectar sobre el domini hemo aïllat.

Relació seqüència-estructura-funció

La interpretació molecular connecta hemo, residus de la butxaca, canals d’entrada i mutacions. Quan es fa servir 2IJ2, les posicions s’han de remapejar respecte de 3QI8.

Figura 5 del grup K — **Figura 5.** P450 BM3 hemo: contactes amb lligands o cofactors.

Referències

Whitehouse, C. J. C.; Bell, S. G.; Wong, L. -L. (2012). P450BM3 (CYP102A1): connecting the dots. Chemical Society Reviews. doi: 10.1039/C1CS15192D.