La profesora de investigación ICREA Carme Rovira, galardonada en la convocatoria de los Synergy Grants 2020 del ERC
La profesora de investigación ICREA Carme Rovira ha sido reconocida con una ayuda Synergy Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC). Rovira, del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica, ha recibido este reconocimiento junto con los investigadores Gideon Davies, de la Universidad de York (Reino Unido), y Hermen Overkleeft, de la Universidad de Leiden (Países Bajos). Esta ayuda dota con una financiación de 9,1 millones de euros la investigación que llevan a cabo estos investigadores en el campo de las enzimas que procesan glicanos (azúcares complejos), una investigación con implicaciones relevantes para la salud humana y para una sociedad sostenible.
La profesora de investigación ICREA Carme Rovira ha sido reconocida con una ayuda Synergy Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC). Rovira, del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica, ha recibido este reconocimiento junto con los investigadores Gideon Davies, de la Universidad de York (Reino Unido), y Hermen Overkleeft, de la Universidad de Leiden (Países Bajos). Esta ayuda dota con una financiación de 9,1 millones de euros la investigación que llevan a cabo estos investigadores en el campo de las enzimas que procesan glicanos (azúcares complejos), una investigación con implicaciones relevantes para la salud humana y para una sociedad sostenible.
Hoy, el Consejo Europeo de Investigación ha publicado los resultados de la convocatoria Synergy Grants 2020. Estas ayudas se encuentran entre las más prestigiosas de Europa, y se otorgan a los equipos de investigadores que trabajan juntos para afrontar grandes retos científicos.
Bajo el nombre de Carbocentre, el equipo formado por Rovira, Davies y Overkleeft, y coordinado por este último, desarrollará nuevas entidades químicas llamadas sondas basadas en la actividad enzimática (activity-based probes, ABP en sus siglas en inglés) para estudiar las enzimas implicadas en la síntesis y descomposición de carbohidratos. Los investigadores diseñarán compuestos que inhiban y visualicen las enzimas que procesan glicanos y las aplicarán a los campos de la biomedicina y la biotecnología.
Los carbohidratos (glicanos), el tipo de biomolécula más abundante y disperso en la Tierra, tienen una gran diversidad química. El equipo desarrollará compuestos químicos para visualizar, modular y comprender las enzimas implicadas en la síntesis, modificación y descomposición de glicanos que tienen un gran potencial para la salud humana y las industrias sostenibles.
El enfoque sinérgico y la colaboración entre los investigadores busca aprovechar los análisis estructurales y computacionales sobre el funcionamiento de las enzimas y utilizarlos para informar la síntesis química de ABP que permitirá detectar, visualizar y aislar estas enzimas en sistemas vivos
Carme Rovira, también investigadora del Instituto de Química Teórica y Computacional de la UB (IQTCUB), que dirigirá la línea computacional del estudio, explica que «es un gran honor conseguir esta financiación europea, especialmente ahora. Entre los tres equipos existe una gran sinergia. Será fantástico ver cómo la química computacional, la biología estructural y la química orgánica pueden unirse para obtener una mayor comprensión de la naturaleza». Muchos virus, incluidos los responsables de la gripe y la COVID-19, utilizan glicanos, que forman parte de su estructura, para invadir las células. Muchas enfermedades humanas están relacionadas con la química de los carbohidratos, y se prevé que nuestra gama de energías renovables incluirá biocombustibles. Esta Synergy Grant ayudará a grupos de Barcelona, Leiden y York a trabajar y hacer frente a estos grandes retos sociales.
Sondas basadas en la actividad enzimática
Las sondas basadas en la actividad enzimática (ABP) para estudiar las enzimas del glicoprocesador son moléculas pequeñas similares al azúcar que actúan dentro de las regiones activas de la enzima, como si fueran sustratos, y permanecen irreversiblemente vinculadas y covalentes. El tipo de estructura que tiene una ABP informa sobre las características del sustrato natural de la enzima marcada, incluso si falta otra información (estructural o genética).
Las ABP se pueden utilizar para diagnosticar tejidos de pacientes de una o más enfermedades raras asociadas con enzimas del glicoprocesador (por ejemplo, la enfermedad de Gaucher, un trastorno de almacenamiento de glucógeno en el que hay deficiencia de la enzima β-glucosidasa lisosómica).
Muchos inhibidores competitivos también pueden diseñarse inspirados en la estructura de los inhibidores covalentes para su aplicación en el campo de la biomedicina. Las ABP se pueden aplicar en biotecnología para analizar el complejo repertorio de enzimas secretadas por hongos y bacterias que degradan la biomasa, impulsando así el descubrimiento de nuevas enzimas para la producción de biocombustibles.
Mecanismo de acción de una enzima del glicoprocesador (en este caso, que cataliza la formación de un nuevo glicano) obtenido mediante química computacional. El conocimiento preciso del mecanismo molecular permitirá diseñar sondas de la actividad enzimática específicas parar cada enzima.