Identificados los mecanismos de la enzima implicada en la progresión del cáncer
Investigadores del Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos de la Universidad de Zaragoza (BIFI-Unizar) han logrado descubrir el mecanismo de acción de la proteína PoFUT2, una enzima con gran implicación en el desarrollo y progresión del cáncer, y también fundamental para la transmisión del parásito de la malaria.
Pedro Merino investigador del BIFI / unizar
Zaragoza
La revista especializada "Angewandte Chemie" publica este hallazgo logrado por el grupo de Química Biológica y Computacional de la Universidad de Zaragoza, mediante la utilización de técnicas computacionales y bioestructurales.
Este grupo, dirigido por el catedrático de Química Orgánica Pedro Merino y situado entre los más citados del mundo según el ranking de Standford, ha conseguido determinar el mecanismo de acción de esta proteína utilizando métodos computacionales y partiendo de datos estructurales obtenidos por el doctor Ramón Hurtado Guerrero, investigador de la Fundación Agencia Aragonesa para la Investigación y el Desarrollo (ARAID) adscrito al mismo grupo de investigación.
Los investigadores Ignacio Sanz-Martínez y Ana García-García, bajo la supervisión de los profesores Merino y Hurtado, respectivamente, y junto al profesor Tomás Tejero, todos ellos del grupo de Química Biológica y Computacional, han desarrollado mediante el uso de técnicas computacionales el modo de acción de esta enzima.
Las proteínas son fundamentales para que el organismo realice todas sus funciones, pero la gran mayoría de estas proteínas no son funcionales cuando se sintetizan en las células y necesitan que se incorporen unidades de azúcares (carbohidratos) en determinadas posiciones para su correcto funcionamiento.
Este proceso que se produce después de la síntesis de proteínas en el ribosoma, se denomina glicosilación y lo realizan una serie de enzimas muy eficientes denominadas glicosiltrasferasas.
Una de estas glicosiltransferasas es la enzima PoFUT2 y conocer su mecanismo molecular en detalle podrá ayudar a desarrollar estrategias que permitan regular su funcionamiento y con ello el de las actividades biológicas de las que es responsable.
PoFUT2 cataliza la incorporación de una unidad de carbohidrato (L-fucosa) a péptidos constituyentes de una superfamilia de metaloproteasas sin actividad proteolítica.
La incorporación de fucosa a estas unidades es de crucial importancia en la regulación de la actividad de la superfamilia de enzimas mencionada anteriormente.
Las técnicas estructurales ofrecen una información crucial porque permiten “ver” cómo se sitúa la enzima en determinadas condiciones pero no dejan de ser una foto fija de la situación.
La evolución de los métodos computacionales que se ha alcanzado hoy en día permite reproducir cómo tiene lugar la reacción química a nivel molecular y estudiar todos los factores que influyen en la misma.
En concreto, en el caso de los investigadores de Zaragoza, se ha descubierto un papel de las moléculas de agua que rodena al enzima, no encontrado hasta la fecha, y que resulta fundamental para que la enzima ejerza su efecto catalítico.
El diseño computacional ha permitido precisar en qué momento y lugar esas moléculas de agua ejercen su efecto, lo que permitirá estudiar el fenómeno en otros enzimas.