La professora dʼinvestigació ICREA Carme Rovira, guardonada a la convocatòria dels Synergy Grants 2020 de lʼERC
La professora dʼinvestigació ICREA Carme Rovira ha estat reconeguda amb un ajut Synergy Grant del Consell Europeu de Recerca (ERC). Rovira, del Departament de Química Inorgànica i Orgànica, ha rebut aquest reconeixement juntament amb els investigadors Gideon Davies, de la Universitat de York (Regne Unit), i Hermen Overkleeft, de la Universitat de Leiden (Països Baixos). Aquest ajut dota dʼun finançament de 9,1 milions dʼeuros la recerca que duen a terme aquests investigadors en el camp dels enzims que processen els glicans (sucres complexos), una investigació amb implicacions rellevants per a la salut humana i per a una societat sostenible.
La professora dʼinvestigació ICREA Carme Rovira ha estat reconeguda amb un ajut Synergy Grant del Consell Europeu de Recerca (ERC). Rovira, del Departament de Química Inorgànica i Orgànica, ha rebut aquest reconeixement juntament amb els investigadors Gideon Davies, de la Universitat de York (Regne Unit), i Hermen Overkleeft, de la Universitat de Leiden (Països Baixos). Aquest ajut dota dʼun finançament de 9,1 milions dʼeuros la recerca que duen a terme aquests investigadors en el camp dels enzims que processen els glicans (sucres complexos), una investigació amb implicacions rellevants per a la salut humana i per a una societat sostenible.
El Consell Europeu de Recerca ha publicat avui els resultats de la convocatòria Synergy Grants 2020, uns ajuts que es troben entre els més prestigiosos dʼEuropa, i que es concedeixen a equips dʼinvestigadors que treballen junts per afrontar grans reptes científics.
Amb el nom de Carbocentre, lʼequip format per Rovira, Davies i Overkleeft, i coordinat per aquest últim, desenvoluparà unes noves entitats químiques anomenades sondes basades en lʼactivitat enzimàtica (activity-based probes, ABP, en anglès) per estudiar els enzims involucrats en la síntesi i descomposició dels carbohidrats. Els investigadors dissenyaran compostos que inhibeixin i visualitzin els enzims que processen glicans, i els aplicaran als camps de la biomedicina i la biotecnologia.
Els hidrats de carboni (glicans), el tipus de biomolècula més abundant i dispers que hi ha a la Terra, tenen una gran diversitat química. Lʼequip desenvoluparà compostos químics per visualitzar, modular i entendre els enzims involucrats en la síntesi, modificació i descomposició de glicans que tenen un gran potencial per a la salut humana i les indústries sostenibles.
Lʼenfocament sinèrgic i la col·laboració entre els investigadors tracta dʼaprofitar les anàlisis estructurals i computacionals sobre el funcionament dels enzims, i utilitzar-les per informar la síntesi química dʼABP que permetran detectar, visualitzar i aïllar aquests enzims en sistemes vius.
Carme Rovira, també investigadora a lʼInstitut de Química Teòrica i Computacional de la UB (IQTCUB), dirigirà la línia computacional de lʼestudi. Lʼexperta explica que «és un gran honor obtenir aquest finançament europeu, sobretot ara. Els tres equips tenim una gran sinergia. Serà fantàstic veure com la química computacional, la biologia estructural i la química orgànica poden unir-se per obtenir un major coneixement de la natura».
Molts virus, incloent-hi els responsables de la grip i la COVID-19, utilitzen glicans, que són part de la seva estructura, per envair les cèl·lules. Moltes malalties humanes tenen a veure amb la química dels carbohidrats, i es preveu que el nostre ventall dʼenergies renovables inclourà biocombustibles. Aquesta Synergy Grant ajudarà els grups de Barcelona, Leiden i York a treballar i tractar aquests grans reptes socials.
Sondes basades en lʼactivitat enzimàtica
Les sondes basades en lʼactivitat enzimàtica (ABP) per estudiar enzims glicoprocessadors són molècules petites, semblants a un sucre, que actuen dins de les regions actives de lʼenzim, com si fossin substrats, i sʼhi mantenen lligats de manera irreversible i covalent. El tipus dʼestructura que tingui una ABP informa sobre les característiques del substrat natural de lʼenzim marcat, fins i tot si hi falta una altra informació (estructural o genètica).
Les ABP es poden utilitzar per diagnosticar teixits de pacients dʼuna o diverses malalties minoritàries associades als enzims glicoprocessadors (per exemple, la malaltia de Gaucher, un trastorn de lʼemmagatzematge del glicogen en el qual hi ha deficiència de lʼenzim β-glucosidasa lisosòmica).
Molts inhibidors competitius també es poden dissenyar inspirant-se en lʼestructura dels inhibidors covalents per a la seva aplicació en el camp de la biomedicina. Les ABP es poden aplicar a la biotecnologia —per analitzar el complex repertori dʼenzims secretats per fongs i bacteris que degraden la biomassa—, i impulsar així el descobriment de nous enzims per produir biocombustibles.
Mecanisme dʼacció dʼun enzim glicoprocessador (en aquest cas, que catalitza la formació dʼun nou glican) obtingut mitjançant la química computacional. El coneixement precís del mecanisme molecular ens permetrà dissenyar sondes de lʼactivitat enzimàtica específiques per a cada enzim. Imatge: Beatriz Piniello, UB