Ver o código fonte de «Urease»

{{Encima
| Name = Urease
| EC_number = 3.5.1.5
| CAS_number = 9002-13-5
| IUBMB_EC_number = 3/5/1/5
| GO_code = 
| image = Urease-1E9Z.jpg
| width = 
| caption = Urease de ''[[Helicobacter pylori]]'' de {{PDB|1E9Z}}.
}}
As '''ureases'''<ref>({{EC number|3.5.1.5}})</ref>, son [[encima]]s que funcionalmente pertencen á [[superfamilia proteica|superfamilia]] das [[amidohidrolases]] e fosfotriesterases.<ref>L. Holm, C. Sander, Proteins 28 (1997) 72–82.</ref> Son metaloencimas de elevado peso molecular que conteñen [[níquel]]. [[catálise|Catalizan]] a [[hidrólise]] da [[urea]] a [[dióxido de carbono]] e [[amoníaco]] mediante a seguinte reacción: 
: <big>[[Urea|(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CO]] + [[auga|H<sub>2</sub>O]] → [[dióxido de carbono|CO<sub>2</sub>]] + 2[[amoníaco|NH<sub>3</sub>]]</big>

Máis especificamente, a urease cataliza a hidrólise da urea para producir [[amoníaco]] e [[carbamato]], e posteriormente o carbamato se degrada por hidrólise espontánea producindo outra molécula de amoníaco e [[dióxido de carbono]]. Por tanto, o dióxido de carbono fórmase en dous pasos.<ref name="Zimmer">{{Cita publicación periódica|last=Zimmer|first=Marc|date=Apr 2000|title=Molecular mechanics evaluation of the proposed mechanisms for the degradation of urea by urease|journal=J Biomol Struct Dyn.|volume=17|issue=5|pages=787–97|doi=10.1080/07391102.2000.10506568|pmid=10798524|url=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07391102.2000.10506568|accessdate=2013-04-29}}</ref> A actividade da urease tende a incrementar o [[pH]] (faise máis básico) no medio, xa que produce amoníaco, unha molécula básica. As ureases están presentes en moitas [[bacterias]], [[fungo (bioloxía)|fungos]], [[alga]]s, [[planta]]s e algúns [[invertebrados]], e tamén en [[solo]]s, como un encima liberado no solo.<ref name="Krajewska">{{Cita publicación periódica|apelidos=Krajewska|nome=Barbara|author2=Eldik, Rudi |author3=Brindell, Małgorzata |title=Temperature- and pressure-dependent stopped-flow kinetic studies of jack bean urease. Implications for the catalytic mechanism|xornal=JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry|data=13 August 2012|volume=17|issue=7|páxinas=1123–1134|doi=10.1007/s00775-012-0926-8|pmid=22890689|pmc=3442171}}</ref>

En 1926, [[James Batcheller Sumner]], na [[Universidade Cornell]], demostrou que a urease era unha [[proteína]] ao examinar a súa forma cristalizada.<ref name="karplus">Karplus, P. A., Pearson, M. A., & Hausinger, R. P. (1997). 70 years of crystalline urease: What have we learned? Accounts of Chemical Research, 30(8), 330–337</ref> O traballo de Sumner foi a primeira demostración de que unha proteína pura podía funcionar como encima, e o que levou ao recoñecemento de que a maioría<ref>Existen tamén os [[ribozima]]s de [[ARN]].</ref> dos encimas son proteínas, e valeulle a concesión do [[Premio Nobel de Química]] de 1946.<ref>[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1946/sumner-bio.html The Nobel Prize in Chemistry 1946]</ref> A urease foi o primeiro encima que foi cristalizado. A estrutura da urease foi resolta por primeira vez por P. A. Karplus en 1995.<ref name="karplus"/>

== Características ==
* No [[sitio activo]] deste encima é necesario o [[níquel]] na planta ''[[Canavalia ensiformis]]'' (chamada no Brasil feixón de porco) e en varias bacterias.<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/6398286/ nickel in biology]</ref> Porén, a súa activación [[in vitro]] tamén se pode conseguir con [[manganeso]] e [[cobalto]]<ref name="pmid20046957">{{Cita publicación periódica|last=Carter|first=Eric L.|author2=Flugga, Nicholas |author3=Boer, Jodi L. |author4=Mulrooney, Scott B. |author5= Hausinger, Robert P. |title=Interplay of metal ions and urease|journal=Metallomics|date=1 January 2009|volume=1|issue=3|pages=207–21|doi=10.1039/b903311d|pmid=20046957|pmc=2745169}}</ref>
* [[Masa molecular]]: 480 [[dalton (unidade)|kDa]] ou 545 kDa no caso da urease de ''Canavalia ensiformis'' (masa calculada a partir da súa secuencia de aminoácidos). Ten 840 residuos de [[aminoácido]]s por molécula, dos cales 90 son [[cisteína]]s.<ref name="Molecular Catalysis B 2009">{{Cita publicación periódica|last=Krajewska|first=Barbara|title=Ureases I. Functional, catalytic and kinetic properties: A review|journal=Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic|date=30 June 2009|volume=59|issue=1–3|pages=9–21|doi=10.1016/j.molcatb.2009.01.003}}</ref>
* [[pH]] óptimo: 7,4.
* Temperatura óptima: 60&nbsp;°C.
* Especificidade encimática: urea e [[hidroxiurea]].
* [[Inhibición encimática|Inhibidores]]: [[metal pesado|metais pesados]] (Pb<sup>-</sup> & Pb<sup>2+</sup>)

As ureases bacterianas están compostas por tres subunidades distintas, unha grande (α de 60–76kDa) e dúas pequenas (β de 8–21 kDa, e γ de 6–14 kDa), que xeralmente teñen unha [[estequiometría]] trímera (αβγ)3 cunha estrutura simétrica (nótese que a imaxe de arriba mostra a estrutura da unidade asimétrica, que é un terzo da verdadeira ensamblaxe biolóxica), e son encimas ricos en residuos de [[cisteína]], os cales supoñen no encima unha masa de entre 190 e 300kDa.<ref name="Molecular Catalysis B 2009"/>

Un encima excepcional é a urease das bacterias ''[[Helicobacter]]'', que está composta por dúas subunidades, α(26–31 kDa)-β(61–66 kDa), e forma un complexo supramolecular [[dodecamérico]]<ref name="pmid11373617">{{Cita publicación periódica|last=Ha|first=Nam-Chul|author2=Oh, Sang-Taek |author3=Sung, Jae Young |author4=Cha, Kyeung Ah |author5=Lee, Mann Hyung |author6= Oh, Byung-Ha |title=Supramolecular assembly and acid resistance of Helicobacter pylori urease|journal=Nature Structural Biology|date=31 May 2001|volume=8|issue=6|pages=505–509|doi=10.1038/88563|pmid=11373617}}</ref> de subunidades repetidas α-β, e cada par acoplado de subunidades ten un sitio activo, cun total de 12 sitios activos<ref name="pmid11373617" /> (<math>\alpha_{12}\beta_{12}</math>). Exerce unha función esencial para a supervivencia da bacteria, ao neutralizar o [[ácido gástrico]] permitindo que a [[urea]] entre no [[periplasma]] bacteriano por medio dun [[canal de urea de apertura regulada por protóns]].<ref name="pmid23222544">{{Cita publicación periódica|last=Strugatsky|first=David|author2=McNulty, Reginald |author3=Munson, Keith |author4=Chen, Chiung-Kuang |author5=Soltis, S. Michael |author6=Sachs, George |author7= Luecke, Hartmut |title=Structure of the proton-gated urea channel from the gastric pathogen Helicobacter pylori|journal=Nature|date=8 December 2012|volume=493|issue=7431|pages=255–258|doi=10.1038/nature11684|pmid=23222544}}</ref> A detección da presenza de urease utilízase para a diagnose das infeccións por ''[[Helicobacter pylori]]''.

Todas as ureases bacterianas son exclusivamente citoplasmáticas (intracelulares), agás no caso da urease de ''H. pylori'', que xunto coa súa actividade intracelular, ten unha actividade externa coas células [[hóspede]]. Todas as ureases de plantas son citoplasmáticas.<ref name="Molecular Catalysis B 2009"/>

As ureases de fungos e plantas están feitas de subunidades idénticas (de ~90 kDa), normalmente ensambladas en trímeros e hexámeros. Por exemplo, a urease do feixón ''Canavalia ensiformis'' ten dúas subunidades estruturais e unha catalítica. A subunidade α contén o [[sitio activo]], está composta por 840 aminoácidos por molécula (con 90 cisteínas), a súa masa molecular sen contar os ións de Ni(II) é de 90,77 kDa. A masa do hexámero cos seus 12 ións níquel é de 545,34 kDa. Está estruturalmente relacionada co trímero (αβγ)3 das ureases bacterianas. Outros exemplos de estruturas homohexaméricas de ureases de plantas son as da [[soia]], das sementes de [[algodón]] e da [[fabácea]] ''[[Cajanus cajan]]''.<ref name="Molecular Catalysis B 2009"/>

Hai que salientar que, aínda que están compostas por distintos tipos de subunidades, as ureases de diferentes fontes, desde as bacterianas ás de plantas e fungos, mostran unha grande [[homoloxía de secuencias|homoloxía]] nas súas secuencias de aminoácidos.<ref name="Molecular Catalysis B 2009"/>

== Sitio activo ==

O [[sitio activo]] de todas as ureases coñecidas está situado na subunidade alfa. É un centro de níquel dimérico bis-μ-hidroxo, cunha distancia interatómica de ~3,5 Å;<ref name="karplus" /> experimentos de [[susceptibilidade magnética]] na urease de ''Canavalia ensiformis'' indicaron que, os ións de Ni(II) coordinados octaedricamente con [[alto spin]] están feblemente acoplados [[Antiferromagnetismo|antiferromagneticamente]].<ref>Coordination Chemistry Reviews 190–192 (1999) 331–355</ref> Os ións níquel están ponteados por unha [[lisina]] carbamilada por medio dos seus átomos de [[oxíxeno (elemento)|oxíxeno]] e por un ión [[hidróxido]]. O Ni(1) está [[coordinado]] por átomos de N de residuos de [[histidina]]s e unha molécula de auga. Ni(2) está coordinado por dúas histidinas tamén por medio de átomos de N e adicionalmente por [[ácido aspártico]] por medio dos seus átomos de O e dúas moléculas de auga.<ref name="Benini, S. 1999" />
Os estudos de [[espectroscopía de absorción de raios X]] (XAS) da urease de ''[[Canavalia ensiformis]]'', ''[[Klebsiella]] aerogenes'' e ''[[Sporosarcina pasteurii]]'' (antes chamada ''Bacillus pasteurii'')<ref name="Benini, S. 1999"/> confirman que hai 5–6 ións níquel coordinados exclusivamente con [[ligando]]s O/N (dous [[imidazol|imidazois]] por níquel).<ref name="pmid20046957" />

As moléculas de auga están localizadas cara á abertura do sitio activo e forman un grupo tetraédrico que enche o sitio da cavidade con [[enlace de hidróxeno|enlaces de hidróxeno]], e aquí é onde se une a [[urea]] ao sitio activo para que teña lugar a reacción, desprazando as moléculas de auga. Os residuos de aminoácidos participan na unión do substrato, principalmente por medio de enlaces de hidróxeno, estabilizan o [[estado de transición]] catalítico e aceleran a reacción. Ademais, os residuos de aminoácidos implicados na arquitectura do sitio activo compoñen parte da solapa móbil do sitio, a cal actúa como unha cancela para o [[substrato encimático|substrato]].<ref name="Krajewska" /> Os residuos de cisteína son comúns na rexión da solapa dos encimas, pero determinouse que non son esenciais na catálise, aínda que están implicados en posicionar outros residuos claves correctamente no sitio activo.<ref name="Martin">{{Cita publicación periódica|last=Martin|first=PR|author2=Hausinger, RP |title=Site-directed mutagenesis of the active site cysteine in ''Klebsiella aerogenes'' urease|url=https://archive.org/details/sim_journal-of-biological-chemistry_1992-10-05_267_28/page/20024|journal=The Journal of biological chemistry|date=Oct 5, 1992|volume=267|issue=28|pages=20024–7|pmid=1400317}}</ref> Na estrutura da urease de ''Sporosarcina pasteurii'' a solapa encóntrase na súa conformación aberta, e a súa conformación pechada é aparentemente necesaria para a reacción.<ref name="Benini, S. 1999">{{Cita publicación periódica|last=Benini|first=Stefano|author2=Rypniewski, Wojciech R |author3=Wilson, Keith S |author4=Miletti, Silvia |author5=Ciurli, Stefano |author6= Mangani, Stefano |title=A new proposal for urease mechanism based on the crystal structures of the native and inhibited enzyme from Bacillus pasteurii: why urea hydrolysis costs two nickels|journal=Structure|date=31 January 1999|volume=7|issue=2|pages=205–216|doi=10.1016/S0969-2126(99)80026-4|pmid=10368287}}</ref>

Cando se comparan as subunidades α da urease de ''[[Helicobacter pylori]]'' e outras ureases bacterianas [[aliñamento de secuencias|alíñanse]] coa urease da planta ''Canavalia ensiformis'', o que suxire que todas as ureases son variantes evolutivas dun encima ancestral.<ref name="Martin" />

Hai que salientar que a coordinación da urea no sitio activo da urease nunca foi observada no estado de repouso do encima.<ref name="Molecular Catalysis B 2009"/>

== Actividade ==

A ''k''<sub>cat</sub>/''K''<sub>m</sub> da urease no procesamento da urea é 10<sup>14</sup> veces maior que a velocidade da reacción de eliminación non catalizada da urea.<ref name="karplus"/> A proximidade da urea a grupos activos do sitio activo xunto coa correcta orientación da urea permiten que a hidrólise ocorra moi rapidamente. A urea soa (sen a presenza do encima) é moi estable debido ás formas de [[resonancia]] que pode adoptar. A estabilidade da urea débese á súa enerxía de resonancia, que foi estimada en 30–40 kcal/mol.<ref name="karplus"/> Todas as formas de resonancia [[zwitterión]]icas doan electróns ao carbono [[carbonilo]] facéndoo menos [[electrófilo]] e menos reactivo a un [[ataque nucleofílico]].<ref name="karplus"/>

== Mecanismos propostos ==

=== Blakeley/Zerner ===

Un mecanismo para explicar a catálise desta reacción pola urease foi proposto por Blakely e Zerner.<ref name="pmid6788353">{{Cita publicación periódica|last=Dixon|first=NE|author2=Riddles PW |author3=Blakeley RL |author4=Zerner B |title=Jack Jack Bean Urease (EC3.5.1.5). V. On the Mechanism of action of urease on urea, formamide, acetamide,N-methylurea, and related compounds|journal=Canadian Journal of Biochemistry|year=1979|volume=58|issue=12|pages=1335–1344|pmid=6788353|doi=10.1139/o80-181}}</ref> A reacción comeza cun ataque nucleofílico polo oxíxeno do [[carbonilo]] da molécula de [[urea]] sobre o Ni con coordinación 5 (Ni-1). Un [[ligando]] de auga debilmente coordinado é desprazado no seu lugar. Un par solitario de electróns dun dos átomos de nitróxeno da molécula de urea crea un [[dobre enlace]] co carbono central, e o NH<sub>2</sub><sup>+</sup> resultante do substrato coordinado interacciona cun grupo próximo cargado negativamente. Blakeley e Zerner propuxeron que este grupo próximo era un ión [[carboxilato]].

Unha base desprotona un ligando hidróxido no Ni con coordinación 6. O carbono carbonílico sofre seguidamente o ataque dun oxíxeno electronegativo. Un par de electróns do dobre enlace nitróxeno-carbono volve ao nitróxeno e neutraliza a carga que había nel, mentres que o carbono con coordinación 4 adopta unha orientación tetraédrica intermedia.

Na rotura deste intermediario colabora despois un grupo [[sulfhidrilo]] dunha [[cisteína]] localizada preto do [[sitio activo]] do encima. Un hidróxeno enlázase a un dos átomos de nitróxeno, rompendo os seus enlaces co carbono, e liberando unha molécula de NH<sub>3</sub>. Simultaneamente, rompe o enlace entre o oxíxeno e o Ni con corrdinación 6. Isto deixa un ión carbamato coordinado ao Ni con corrdinación 5, que é despois desprazado por unha molécula de auga, rexenerando o encima.

O [[carbamato]] producido degrádase despois espontaneamente para producir outra molécula de amoníaco e [[ácido carbónico]].<ref name="Zimmer"/>

=== Hausinger/Karplus ===

O mecanismo proposto por Hausinger e Karplus trata de revisar algúns dos problemas que se daban na vía de Blakely e Zerner, e está enfocado ás posicións das [[cadea lateral|cadeas laterais]] que forman ao peto de unión da urea.<ref name="karplus"/> Baseándose nas estruturas cristalinas da urease da bacteria ''Klebsiella aerogenes'', considerouse que a base xeral utilizada no mecanismo de Blakely, que era a His<sup>320</sup>, estaba demasiado lonxe da auga unida ao Ni2 para desprotonarse para formar o residuo de hidróxido atacante. Ademais, non se identificou o ligando ácido xeral que cómpre para protonar o nitróxeno da urea.<ref name="Jabri">{{Cita publicación periódica|last=Jabri|first=E|author2=Carr, MB |author3=Hausinger, RP |author4= Karplus, PA |title=The crystal structure of urease from Klebsiella aerogenes|url=https://archive.org/details/sim_science_1995-05-19_268_5213/page/998|journal=Science|date=May 19, 1995|volume=268|issue=5213|pages=998–1004|pmid=7754395|doi=10.1126/science.7754395}}</ref> Hausinger e Karplus suxiren un esquema de [[protonación]] inversa, no cal unha forma protonada do ligando His<sup>320</sup> xoga o papel do ácido xeral, e a auga unida ao Ni2 está xa no estado desprotonado.<ref name="karplus"/> O mecanismo segue a mesma vía, pero omite a base xeral (xa que non se necesita), e a His<sup>320</sup> doa o seu protón para formar a molécula de amoníaco, que despois se libera do encima. Aínda que a maioría dos ligandos His<sup>320</sup> e a auga unida non están nas súas formas activas (protonada e desprotonada, respectivamente), calculouse que aproximadamente o 0,3% do encima urease total estaría sempre activo.<ref name="karplus"/> Aínda que loxicamente, isto implicaría que o encima non é moi eficiente, en contra do coñecemento establecido que se ten del, o uso do esquema de protonación inversa proporciona unha vantaxe no incremento da reactividade para a forma activa, compensando a desvantaxe.<ref name="karplus"/> Ao situar o ligando His<sup>320</sup> como un compoñente esencial do mecanismo tamén se ten en conta a rexión solapa móbil do encima. Como este ligando histidina forma parte da solapa móbil, a unión do substrato urea para a catálise pecha esta solapa sobre o sitio activo, e coa adición do patrón de enlaces de hidróxeno da urea con outros ligandos no peto, explícase a selectividade do encima pola urea.<ref name="karplus"/>

=== Ciurli/Mangani ===

O mecanismo proposto por Ciurli e Mangani<ref name="pmid21542631">{{Cita publicación periódica|last=Zambelli|first=Barbara|author2=Musiani, Francesco |author3=Benini, Stefano |author4= Ciurli, Stefano |title=Chemistry of Ni2+ in Urease: Sensing, Trafficking, and Catalysis|journal=Accounts of Chemical Research|date=19 July 2011|volume=44|issue=7|pages=520–530|doi=10.1021/ar200041k|pmid=21542631}}</ref> é un dos máis recentes a aceptados actualmente para explicar a catálise realizada pola urease, e está baseado principalmente nos diferentes papeis dos dous ións [[níquel]] do sitio activo.<ref name="Benini, S. 1999" /> Un deles únese á urea e actívaa, mentres que o outro ión níquel se une á molécula de auga [[nucleofílico|nucleofílica]], activándoa.<ref name="Benini, S. 1999"/> Nesta proposta, a urea entra na cavidade do sitio activo cando está aberta a solapa móbil. A estabilidade da unión da urea no sitio activo conséguese por medio dunha rede de [[enlace de hidróxeno|enlaces de hidróxeno]], que orientan o substrato na cavidade catalítica.<ref name="Benini, S. 1999"/> A urea únese ao Ni con coordinación 5 (Ni1) co seu átomo de oxíxeno carbonílico. Aproxímase ao Ni con coordinación 6 (Ni2) por un dos seus grupos amino e seguidamente fai de ponte entre os dous centros de níquel.<ref name="Benini, S. 1999"/> A unión do átomo de oxíxeno carbonílico da urea ao Ni1 está estabilizada polo estado de protonación da His<sup>α222</sup> Nԑ. Ademais, o cambio conformacional desde o estado aberto ao pechado da solapa móbil xera un rearranxo do grupo carbonilo da Ala<sup>α222</sup> de tal maneira que o seu átomo de oxíxeno apunta cara ao Ni2.<ref name="Benini, S. 1999"/> As Ala<sup>α170</sup> e Ala<sup>α366</sup> están agora orientadas de modo que os seus grupos carbonilo actúan como aceptores de enlaces de hidróxeno cara ao grupo NH<sub>2</sub> da urea, o que axuda á súa unión ao Ni2.<ref name="Benini, S. 1999"/> A urea é un [[ligando quelante]] moi pobre debido ao baixo carácter de [[base de Lewis]] dos seus grupos NH<sub>2</sub>. Porén, os oxíxenos carbonílicos da Ala<sup>α170</sup> e Ala<sup>α366</sup> potencian a basicidade dos grupos NH<sub>2</sub> e permiten que se unan ao Ni2.<ref name="Benini, S. 1999"/> Por tanto, neste mecanismo, o posicionamento da urea no sitio activo é inducido polas características estruturais dos residuos do sitio activo, que están situados para actuar como doantes nos enlaces de hidróxeno nas proximidades do Ni1 e como aceptores nas proximidades do Ni2.<ref name="Benini, S. 1999"/> A principal diferenza estrutural entre o mecanismo de Ciurli/Mangani e os outros dous é que incorpora unha urea que fai de ponte cun nitróxeno e un oxíxeno, que é atacada por un [[hidróxido]] que fai de ponte.<ref name=Zimmer />

== Acción na patoxénese ==

As ureases bacterianas son con frecuencia as que orixinan a [[patoxénese]] en moitas condicións médicas. Están asociadas coa encefalopatía hepática / coma hepático, cálculos de infección urinaria, e úlceras pépticas.<ref name="mobley">{{Cita publicación periódica|last=Mobley|first=HL|author2=Hausinger, RP |title=Microbial ureases: significance, regulation, and molecular characterization|journal=Microbiological reviews|date=March 1989|volume=53|issue=1|pages=85–108|pmid=2651866|pmc=372718}}</ref>

=== Cálculos de infección urinaria ===

Os cálculos urinarios inducidos por infeccións son unha mestura de [[estruvita]] (MgNH<sub>4</sub>PO<sub>4</sub>•6H<sub>2</sub>O) e [[carbonato]] [[apatita]] [Ca<sub>10</sub>(PO<sub>4</sub>)6•CO<sub>3</sub>].<ref name="mobley"/> Estes ións polivalentes son solubles pero fanse insolubles cando as ureases microbianas producen [[amoníaco]] durante a [[hidrólise]] da urea, xa que este composto incrementa o [[pH]] da área onde se produce de 6,5 a 9.<ref name="mobley"/> A alcalinización resultante orixina a [[cristalización]] dos cálculos.<ref name="mobley"/> Nos humanos a infección por ''[[Proteus mirabilis]]'', é a máis común das que inducen a formación de cálculos urinarios.<ref name="pmid3524996">{{Cita publicación periódica|last=Rosenstein|first=Isobel J. M.|author2=Griffith, Donald P. |title=Urinary Calculi: Microbiological and Crystallographic Studies|journal=Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences|date=1 January 1986|volume=23|issue=3|pages=245–277|doi=10.3109/10408368609165802|pmid=3524996}}</ref>

=== Na encefalopatía hepática / coma hepático ===

A infección pola bacteria ''[[Helicobacter pylori]]'' xunto con [[cirrose]] hepática causan [[encefalopatía hepática]] e [[coma hepático]].<ref name="agrawal">{{Cita publicación periódica|last=Agrawal|first=Avinash|author2=Gupta, Alok |author3=Chandra, Mam |author4= Koowar, Sciddhartha |title=Role of Helicobacter pylori infection in the pathogenesis of minimal hepatic encephalopathy and effect of its eradication|journal=Indian Journal of Gastroenterology|date=17 March 2011|volume=30|issue=1|pages=29–32|doi=10.1007/s12664-011-0087-7|pmid=21416318}}</ref> ''Helicobacter pylori'' produce ureases microbianas no estómago. As ureases hidrolizan a [[urea]] producindo [[amoníaco]] e [[ácido carbónico]]. Como as bacterias están situadas no estómago, o amoníaco producido é rapidamente captado polo [[sistema circulatorio]] desde o [[lume (bioloxía)|lume]] gástrico.<ref name="agrawal"/> Isto ten como resultado o aumento dos niveis de amoníaco no [[sangue]] ([[hiperamonemia]]), mentres que a eradicación de ''Heliobacter pylori'' causa unha marcada diminución dos niveis de amoníaco.<ref name="agrawal"/>

=== En úlceras pépticas ===

''Helicobacter pylori'' é tamén unha causa frecuente de [[úlcera péptica|úlceras pépticas]], e está presente no 55–68% dos casos. A súa presenza pódese detectar mediante a [[proba rápida da urease]].<ref name="tang">{{Cita publicación periódica|last=Tang|first=JH|author2=Liu, NJ |author3=Cheng, HT |author4=Lee, CS |author5=Chu, YY |author6=Sung, KF |author7=Lin, CH |author8=Tsou, YK |author9=Lien, JM |author10= Cheng, CL |title=Endoscopic diagnosis of Helicobacter pylori infection by rapid urease test in bleeding peptic ulcers: a prospective case-control study|journal=Journal of clinical gastroenterology|date=February 2009|volume=43|issue=2|pages=133–9|pmid=19230239|doi=10.1097/MCG.0b013e31816466ec}}</ref> Neses casos prodúcese un incremento do pH no revestimento [[mucosa gástrica|mucoso]] do estómago como resultado da hidrólise da urea, o que impide o movemento de [[ión hidróxeno|ións hidróxeno]] entre as [[glándula gástrica|glándulas gástricas]] da mucosa (onde están as [[célula parietal|células parietais]] produtoras de [[ácido clorhídrico]]) e o lume do estómago.<ref name="mobley"/> Ademais, as altas concentracións de amoníaco afectan ás [[unión hermética|unións herméticas]] intercelulares, incrementando a permeabilidade e tamén alterando a [[mucosa gástrica]].<ref name="mobley"/>

== Proba de diagnóstico ==
{{Artigo principal|Proba rápida da urease|Proba de alento da urease}}
Moitos patóxenos dos tractos gastrointestinais ou urinarios producen urease, polo que se pode usar a detección da urease como unha proba de diagnóstico da presenza de ditos patóxenos.

Patóxenos urease positivos son:
* ''[[Proteus mirabilis]]'' e ''[[Proteus vulgaris]]''
* ''[[Ureaplasma urealyticum]]'' (emparentado con ''[[Mycoplasma]]'')
* ''[[Nocardia]]
* ''[[Campylobacter ureolyticus]]''
* ''[[Cryptococcus (fungus)|Cryptococcus]]'' spp., fungo que produce [[infección oportunista|infeccións oportunistas]]
* ''[[Helicobacter pylori]]''
* Certas [[enterobacteriáceas]] como ''[[Proteus]]'' spp., ''[[Klebsiella]]'' spp., ''[[Morganella morganii|Morganella]]'', e posiblemente ''[[Serratia]]'' spp.
* ''[[Brucella]]
* ''[[Staphylococcus saprophyticus]]''.

== Outros usos ==
Poden utilizarse biosensores condutométricos de urease para a detección de metais pesados, que consisten en [[eléctrodo]]s de ouro interdixitados e membranas encimáticas formadas nas súas partes sensibles, que permiten a estimación cuantitativa da polución de auga xeral con ións de [[metal pesado|metais pesados]]. Os metais son tóxicos para a actividade da urease. A secuencia de ións de metais en relación coa súa toxicidade para a urease é: Hg<sup>2+</sup> > Cu<sup>2+</sup> > Cd<sup>2+</sup> > Co<sup>2+</sup> > Pb<sup>2+</sup> > Sr<sup>2+</sup> >. As condicións para as aplicacións prácticas destes biosensores están a ser investigadas para a súa optimización. Demostrouse a reactivación por [[EDTA]] da urease despois da súa inhibición polos metais pesados.<ref>{{cita publicación periódica|revista=Sensors and Actuators B|autor=G. A. Zhylyaka, S. V. Dzyadevichb, Y. I. Korpana, A. P. Soldatkina and A. V. El'skayaa|ano=1995|título=Chemical : application of urease conductometric biosensor for heavy-metal ion determination|volume=24|número=1-3|páxinas=145-148 |url=http://www.lw20.com/1201107212416343.html|data-acceso=14 de setembro de 2014|data-arquivo=14 de setembro de 2014|url-arquivo=https://archive.today/20140914173520/http://www.lw20.com/1201107212416343.html|url-morta=unfit}}</ref>

== Notas ==
{{Listaref|30em}}

== Véxase tamén ==
=== Bibliografía ===
* {{Cita libro|last=Mobley|first=Harry L. T.|title=Helicobacter pylori: Physiology and Genetics|year=2001|publisher=ASM Press|location=Washington (DC)|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2417/|editor=Mobley HLT, Mendz GL, Hazell SL,|chapter=Chapter 16:Urease|isbn=1-55581-213-9|pmid=21290719}}

=== Outros artigos ===
* [[Urea carboxilase]]
* [[Alofanato hidrolase]]
* [[Proba rápida da urease]]
* [[Proba de alento da urease]]

{{Control de autoridades}}

[[Categoría:Hidrolases]]