¿Cómo se clasifican las enzimas con respecto a sus estructuras?

Las estructuras enzimáticas no están realmente clasificadas de ninguna manera robusta. Las cosas grandes desafían la clasificación.

La Nomenclatura de Enzimas es un intento de clasificarlos por función, pero eso es solo una forma indirecta de imponer orden y una apariencia de jerarquía en las características estructurales de las moléculas informadas como sustratos en reacciones observadas experimentalmente. Tal nomenclatura puede ser algo útil como una herramienta de búsqueda de datos, cuando hay buenos datos disponibles, pero eso es todo. Incluso en los casos en que se puede asignar una función EC con una precisión razonable, la especificidad de la enzima y otras propiedades observadas, casi todo lo que importa, parecen ser accidentales. Los patrones son difíciles de discernir, y si se observan, están lejos de ser universales.

Por supuesto, cualquier número de clasificaciones puede basarse en la presencia o ausencia de dominios estructurales, y algunas incluso pueden ser útiles en aplicaciones específicas donde el número de características es limitado y solo unas pocas son importantes.

Otro enfoque es agrupar sin pensar todas las enzimas conocidas por similitud estructural. Lo que obtienes bajo este enfoque es unos pocos clústeres prominentes más todo lo demás, completamente fuera de servicio. Los pocos cúmulos fuertes (conocidos como superfamilias de proteínas, por ejemplo, TIM barril) son interesantes de varias maneras, pero hay muchas cosas igualmente interesantes que no se agrupan. Además, no todas las estructuras enzimáticas son conocidas.

En otro nivel, puede encontrar una mejor apariencia de orden si intenta clasificar la estructura de la subunidad de holoenzimas (también conocida como estructura cuaternaria). Algunas enzimas se regulan creando y fragmentando complejos o reorganizándolos. Hay algunos patrones interesantes para contemplar.

Luego, puede clasificar las enzimas en función de sus requisitos de metal. Eso seguramente tiene algo que ver con la estructura, y en muchos casos parece que el propósito general de la estructura general es proporcionar un contenedor adecuado para el metal, a menudo con un asa para encenderlo y apagarlo.

Es posible que algún súper patrón universal se nos escape, como sucedió en la química inorgánica antes de la tabla periódica, pero lo dudo. El éxito en la biología se basa en el conocimiento masivo y desorganizado, más que en un sistema (verdadero incluso en “biología de sistemas”).