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Transcript
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD
AUTÓNOMA DE PUEBLA
Facultad de Ciencias Químicas
Lic. En Químico Farmacobiólogo
Laboratorio de Bromatología
Reacción de metilación (metiltransferasa)
Alumnas:
Jeniffer Xochipa De Jesús
Karla Itzel Gómez Dávila
Lizeth Violeta Honorato Soledad
María Antonia Anaya López
Stephane Juárez Salas
Docente:
Rosa Elena Arroyo Carmona
Primavera 2017
En el organismo existe un proceso de metilación natural y necesaria para el mantenimiento
de las macromoléculas. Así, la metilación juega un papel importante en numerosos sistemas
biológicos, como transducción de señales, biosíntesis, reparación de proteínas,
silenciamiento de genes y regulación de la cromatina. La metilación se realiza mediante
metiltransferasas que transfieren un grupo metilo de un donador a un aceptor; estas enzimas
utilizan un grupo metilo reactivo unido a azufre como S-adenosil-L-metionina (SAMe,
también conocida como AdoMet o SAM).
La metilación es fundamental para la regulación de muchos procesos biológicos: más de 50
metiltransferasas dependientes de SAMe metilan. A continuación se describirán los
procesos más importantes de metilación
Adición de radicales metilo a moléculas farmacológicas, mediante la intervención de las
metiltransferasas que se encuentran en muchos tejidos: Hígado, Glándulas suprarrenales,
Cerebro, etc.
El grupo metilo ha de ser previamente activado en forma de S-
adenosilmetionina (S-AM).
Metionina + ATP → S-adenosilmetionina + P-Pi + Pi
Al ceder el grupo metilo, la S-AM se convierte en sulfoadenosilhomocisteína que se
hidroliza en adenosilcisteína y homocisteína. Los principales grupos de metiltransferasas
son:
a) O-metiltransferasas
b) N-metiltransferasas
c) S-metiltransferasa
d) C-metiltransferasas
Ejemplo: FARMACO: HISTAMINA
Función: Interviene en las reacciones
de
hipersensibilidad
alérgicas,
inmediata
y
neuromodulador,
vasodilatador, produce la contracción
de los músculos lisos, etc.
Hay dos enzimas que participan en el catabolismo de la histamina, que son la histamina
metil-transferasa (HMT), y la diamino oxidasa (DAO)
Catecol-O-metiltransferasa
Es una enzima que degrada o inactiva las Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina,
Adrenalina). Descubierta en 1957 por el bioquímico Julius Axelrod.
Esta enzima es codificada por el gen COMT y se encuentra asociado con diferentes
variantes alélicas, la mejor estudiada es conocida como Val158Met.
La enzima lleva acabo diferentes reacciones, las más conocidas:

Dopamina → 3-Metoxitiramina

DOPAC → HVA (ácido homovanílico)

Noradrenalina → Normetadrenalina

Adrenalina → Metadrenalina

Dihidroxifeniletilen glicol (DOPEG) → Metoxihidroxifenilglicol (MOPEG)

Ácido 3,4-dihidroximandélico (DOMA) → Ácido vanillimandélico (VMA)
N-metiltransferasas
La epinefrina (adrenalina) está presente en el cerebro a niveles más bajos que las otras
catecolaminas y es sintetizada por metilación del grupo amino de la cadena lateral de la
norepinefrina (noradrenalina) mediante la enzima feniletanolamina-N-metiltransferasa, con
SAMe como cofactor en el citosol de las neuronas adrenérgicas y de las células
cromafínicas de la médula adrenal. La formación de epinefrina es la reacción fundamental
en el mecanismo del estrés
Para que la norepinefrina sirva como sustrato de la enzima feniletanolamina-Nmetiltransferasa en el citosol, primero debe ser trasladada fuera de los gránulos de las
células cromafínicas a través del intercambiador catecolaminas-H+, o sea el transportador
VMAT1, el cual también es responsable de transportar la epinefrina recién sintetizada de
vuelta del citosol a los gránulos de las células cromafínicas, desde donde es liberada fuera
de la célula. En las células hepáticas, la epinefrina se une al receptor adrenérgico β, que se
combina y ayuda a las proteínas Gs, un tipo de proteínas G, que intervienen a través de
varios mecanismos en la conversión de ATP en AMP cíclico (AMPc). El AMP cíclico se
une a una subunidad reguladora de la proteín-kinasa A y la proteín-kinasa A fosforila a la
fosforilasa-kinasa, la cual fosforila a su vez a la glucógeno-fosforilasa, que luego fosforila
el glucógeno y lo convierte en glucosa-6-fosfato. Este es el mecanismo por el cual el hígado
libera glucosa en situaciones de estrés, que de prolongarse pueden ocasionar un
desequilibrio funcional como la hipoglucemia por hiperactividad pancreática.
Tiopurina metiltransferasa
La tiopurina metiltransefarasa es una enzima que pertenece a la familia metiltransferasas
del grupo S-metil transferasa la cual transfiere grupos metilo a moléculas que contengan
azufre,
compuestos
sulfridrilo
aromáticos
y
heterocíclicos.
Desde un grupo donador de metilos S-adenosilmetionina se inactiva por la transferencia de
un grupo metilo, ya que al ser una reacción de fase II (conjugación) hace que la molécula
aumente de peso molecular e incremente su hidrosolubilidad haciendo que el fármaco sea
eliminado
fácilmente.
La enzima ha encontrado en cerebro, glándulas suprarrenales, corazón, pero la mayor
concentración
de
esta
se
encuentra
en
hígado.
La Azatiopina este fármaco es utilizado en:
 Aumento de la supervivencia de los trasplantes de órganos, como el riñón, el
corazón, y el hígado.
 Esclerosis múltiple y enfermedades autoinmunes como Lupus.
 Utilizada mayormente en enfermedad inflamatoria crónica del intestino (colitis)
Al llegar la Azatioprina al organismo esta pasa por una transformación no enzimática para
convertirse en 6-mercaptopurina. Este es la forma activa del fármaco, es decir la que tiene
los efectos terapéuticos. La 6-mercaptopurina es inactivada por la metilación, por la
transformación del Tiol en un grupo Tioéter, es decir la TPMT agrega un metil al Azufre
contenido en la molécula de Azatioprina transformándose en la inactiva 6metilmercaptopurina,
la
cual
es
eliminada
del
organismo
fácilmente.
Bibliografía

Brunton, L; Parker, K; Blumenthal, D; Buxton, I. Goodman y Gilman. Manual de
farmacología y terapéutica. Mc Graw Hill. 2009.

Lorenzo, P.; Moreno, A.; Leza, J.C.; Lizasoain, I.; Moro, M.A Velásquez.
Farmacología básica y clínica. Ed. Panamericana, 17º Edición. 2005.