Un dels processos bàsics de la natura és la descomposició de la matèria orgànica, que requereix la degradació d’estructures complexes de carbohidrats. Per això, cal trencar les llargues cadenes de polisacàrids que els formen per transformar-les en monosacàrids i oligosacàrids, constituïts per cadenes més curtes. En aquest procés hi participen les anomenades glicosidases, una superfamília d’enzims amb aplicacions rellevants en el camp de la biotecnologia i la biomedicina que es poden trobar en totes les formes de vida i que formen part del sistema d’adquisició de nutrients de les cèl·lules.

Fins avui només es coneixien dos mecanismes de catàlisis —mecanisme que ajuda a accelerar les reaccions químiques— pels quals les glicosidases duen a terme aquests processos de descomposició. Ara, un equip internacional d’investigadors ha trobat un tercer mecanisme que a la natura serveix per descompondre carbohidrats, i que passa per la formació d’un grup químic epòxid en un tipus concret de glicosidases: les endo-α-manosidases, necessàries per modificar sucres enllaçats a proteïnes.

Tal com explica Carme Rovira, professora ICREA al Departament de Química Inorgànica i Orgànica i membre de l’Institut de Química Teòrica i Computacional (IQTCUB) de la Universitat de Barcelona, «es tracta del descobriment d’una nova manera que té la natura de trencar cadenes de sucres mitjançant enzims».

L’estudi, que s’ha publicat a la revista ACS Central Science, l’ha dut a terme l’equip liderat per Carme Rovira en col·laboració amb quatre grups internacionals del Regne Unit, Austràlia, França i el Canadà. També hi han participat grups del centre CIC Biogune (Bilbao). L’equip de la UB ha estat l’encarregat de modelar el mecanisme mitjançant mètodes multiescala de química computacional i superordinadors del Centre de Supercomputació de Barcelona (BSC). «Comprendre les estratègies de la natura ens permetrà imitar-les per desenvolupar nous enzims amb aplicacions industrials», apunta Lluís Raich, antic doctorand en el grup de la professora Rovira i un dels primers autors de l’estudi.

La revista també publica un article de comentari en el qual el professor David Vocadlo, de la Universitat Simon Fraser (Canadà), expert en aquest camp, destaca que l’estudi «proporciona les primeres dades convincents per demostrar aquest mecanisme singular de les glicosidases, que probablement també sigui utilitzat per altres enzims encara per descobrir»