Un nuevo estudio desvela los mecanismos moleculares implicados en la ruptura de glicanos
Un nuevo estudio desvela los mecanismos moleculares implicados en la ruptura de glicanos
La hidrólisis de glicanos, impulsada por las glicosil hidrolasas, es un proceso bioquímico vital que descompone los enlaces glicosídicos y juega un papel clave en diversas funciones biológicas.
El estudio internacional, publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS), ha proporcionado una detallada caracterización de las estructuras tridimensionales de los cationes glicosilo, intermediarios esenciales en la formación y desunión de glicanos.
Un equipo internacional de investigadores ha logrado un avance significativo en el estudio de los glicanos, moléculas esenciales para la vida. Su trabajo, publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS), revela las estructuras tridimensionales detalladas de los cationes glicosilo, intermediarios de corta duración que desempeñan un papel clave en los procesos bioquímicos de la formación y escisión de glicanos. Estos procesos son vitales para muchas funciones biológicas, incluidas las relacionadas con la inmunidad, la señalización celular y el metabolismo.
El estudio, titulado "Glycosylium Ions in Superacid Mimic the Transition State of Enzyme Reactions", proporciona una comprensión más clara de cómo se forman los cationes glicosilo durante las reacciones enzimáticas. Usando una combinación de síntesis química avanzada, espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) y estudios computacionales, los investigadores pudieron observar estas estructuras fugaces en condiciones de superácido. Descubrieron que estos cationes glicosilo se asemejan a los estados de transición que ocurren en los sitios activos de las enzimas durante el procesamiento de glicanos.
“Esta investigación resalta dos aspectos clave de la investigación disruptiva: la importancia de la multidisciplinariedad, combinando diferentes técnicas experimentales con herramientas computacionales, para abordar preguntas científicas esenciales, así como el valor de la colaboración internacional, cruzando fronteras e integrando equipos con experiencia distinta de manera sinérgica”, explican la Dra. Ana Ardá y el Prof. Jesús Jiménez-Barbero.
El éxito del estudio fue posible gracias a la colaboración de investigadores de la Universidad de Poitiers, la Universidad de Barcelona y CIC bioGUNE – miembro de BRTA -, incluyendo a la Dra. Ana Ardá y el Prof. Jesús Jiménez-Barbero, investigadores Ikerbasque que lideran el grupo de Química Glicobiología en el centro. Sus esfuerzos combinados con el grupo computacional de la Dra. Carme Rovira en la Universidad de Barcelona integraron enfoques experimentales y teóricos, proporcionando una comprensión integral de estas moléculas altamente reactivas.
Los hallazgos no solo mejoran nuestra comprensión de los glicanos en los organismos vivos, sino que también tienen aplicaciones potenciales en medicina. La investigación podría allanar el camino para el diseño de nuevos fármacos, como inhibidores de enzimas que interactúan con glicanos, ofreciendo nuevos enfoques para comprender los mecanismos moleculares detrás del tratamiento de enfermedades como el cáncer o infecciones virales, con el fin de combatirlas.
Este trabajo ejemplifica el poder de la colaboración interdisciplinaria y el potencial de nuevas técnicas experimentales en la investigación científica. También destaca la importancia de CIC bioGUNE como actor clave en el estudio de la glicobiología química.
Referencia: Mathilde Armand, Alba Nin-Hill, Ana Ardá, Emanuela Berrino, Jérôme Désiré, Agnès Martin-Mingot, Bastien Michelet, Jesús Jiménez-Barbero,* Yves Blériot,* Carme Rovira,* Sébastien Thibaudeau*. Glycosylium Ions in Superacid Mimic the Transition State of Enzyme Reactions. J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.4c11677.
Sobre CIC bioGUNE
El Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias (CIC bioGUNE), miembro de la Alianza Vasca de Investigación y Tecnología (BRTA), ubicado en el Parque Tecnológico de Bizkaia, es una organización de investigación biomédica que lleva a cabo investigaciones de vanguardia en la interfaz entre la biología estructural, molecular y celular, con un enfoque particular en la generación de conocimiento sobre las bases moleculares de las enfermedades, para su uso en el desarrollo de nuevos métodos diagnósticos y terapias avanzadas.
Sobre Ikerbasque
Ikerbasque - Fundación Vasca para la Ciencia - es el resultado de una iniciativa del Departamento de Educación del Gobierno Vasco que tiene como objetivo reforzar el compromiso con la investigación científica atrayendo, recuperando y consolidando investigadores excelentes de todo el mundo. Actualmente, es una organización consolidada que cuenta con 290 investigadores, que desarrollan su trabajo en todos los campos del conocimiento.
Sobre BRTA
BRTA es una alianza de 4 centros de investigación colaborativa (CIC bioGUNE, CIC nanoGUNE, CIC biomaGUNE y CIC energiGUNE) y 13 centros tecnológicos (Azterlan, Azti, Ceit, Cidetec, Gaiker, Ideko, Ikerlan, Leartiker, Lortek, Neiker, Tecnalia, Tekniker y Vicomtech) con el objetivo principal de desarrollar soluciones tecnológicas avanzadas para el tejido empresarial vasco.
Con el apoyo del Gobierno Vasco, el Grupo SPRI y las Diputaciones Forales de los tres territorios, la alianza busca promover la colaboración entre los centros de investigación, fortalecer las condiciones para generar y transferir conocimiento a las empresas, contribuyendo a su competitividad y difundiendo la capacidad científico-tecnológica vasca en el extranjero.
BRTA cuenta con una plantilla de 3,500 profesionales, ejecuta el 22% de la inversión en I+D del País Vasco, registra una facturación anual de más de 300 millones de euros y genera 100 patentes europeas e internacionales por año.