Descobreixen un nou procés per intervenir en la biosíntesi del glicogen
Un equip dʼinvestigadors de la Universitat de Barcelona i de la Universitat dʼOxford han desenvolupat un mètode pel qual poden actuar directament en el procés biològic de formació del glicogen, gràcies a un procés dʼactivació dʼenzims mitjançant modificacions químiques. Lʼestudi ha estat publicat a la revista Nature.
Un equip dʼinvestigadors de la Universitat de Barcelona i de la Universitat dʼOxford han desenvolupat un mètode pel qual poden actuar directament en el procés biològic de formació del glicogen, gràcies a un procés dʼactivació dʼenzims mitjançant modificacions químiques. Lʼestudi ha estat publicat a la revista Nature.
El glicogen és una macromolècula essencial en l'emmagatzematge d'energia en tots els organismes. És la que acumula i allibera la glucosa que ens alimenta. Deficiències en la formació del glicogen poden causar malalties metabòliques i neurodegeneratives.
Se sap que al centre de la molècula de glicogen hi ha una proteïna —anomenada glicogenina (GYG)— que duu a terme un procés dʼautoincorporació de glucosa a la molècula (autoglucosilació). Aquesta proteïna, a mesura que incorpora glucosa canvia de forma i també modifica el mecanisme dʼincorporació de la glucosa. Ara, mitjançant experiments i càlculs computacionals realitzats al Barcelona Supercomputer Center (BSC), sʼha pogut desxifrar aquest mecanisme.
Els investigadors de la Universitat dʼOxford Benjamin G. Davis i Wyatt W. Yue han pogut accedir a diferents estats de glicosilació de la proteïna GYG a través d'un procés de desbloqueig de lʼactivació d'enzims mitjançant pal·ladi i utilitzant la formació d'enllaços C-C en certs aminoàcids. Per la seva banda, lʼequip de la UB, a través de tècniques computacionals, ha modelat aquests estats i ha desxifrat el mecanisme de glicosilació —la incorporació de glucosa— mitjançant mètodes de mecànica quàntica i dinàmica molecular. Tal com explica Carme Rovira, investigadora ICREA de lʼInstitut de Química Teòrica i Computacional de la UB (IQTC-UB), «els experiments i els càlculs mostren que el procés dʼautoglucosilació és sorprenentment flexible en la creació i creixement del glicogen, que després esdevé molt precís a mesura que avança».
També han participat en lʼestudi els investigadors Lluís Raich i Javier Iglesias-Fernández, antics doctorands del grup de recerca que lidera Rovira, que actualment treballen a la Universitat Lliure de Berlín i a la Universitat de Girona, respectivament.
Segons apunten els investigadors, «el mètode desenvolupat representa una nova manera de "saltar" per diferents estats de biologia per mitjà de la química. Lʼestudi mostra com la sinergia entre experiment i simulació computacional permet entendre dʼuna manera molt precisa els processos biològics».
Referència de l'article:
M. K. Bilyard, H. J. Bailey, Ll. Raich, M. A. Gafitescu, T. Machida, J. Iglésias-Fernández, S. Seo Lee, C. D. Spicer, C. Rovira, W. W. Yue i B. G. Davis. «Palladium-mediated enzyme activation suggests multiphase initiation of glycogenesis». Nature, octubre del 2018. Doi: 10.1038/s41586-018-0644-7