Ciencia España , Castellón, Miércoles, 07 de noviembre de 2018 a las 12:59

Diseñan pequeñas moléculas que inhiben las enzimas en procesos infecciosos

Un estudio aborda el papel de las glicosidasas, clave para digerir carbohidratos, controlar las infecciones por patógenos o la defensa antibacteriana

UJI/DICYT Un estudio multidisciplinar del Grupo de Investigación en Bioquímica Computacional de la Universitat Jaume I (UJI), en colaboración con grupos de universidades de Canadá y Reino Unido, ha diseñado pequeñas moléculas que son capaces de enlazarse e inhibir la actividad de las enzimas en procesos infecciosos. Las conclusiones de este trabajo, desarrollado junto a la Universidad Simon Fraser y la Universidad de Saint Andrews, se han publicado en la revista Nature Communications.

 

La investigación ha demostrado cómo nuevas moléculas, similares a los carbohidratos pero de pequeñas dimensiones, se enlazan a las enzimas responsables de la degradación de estos, las glucosidasas. «Hemos sintetizado nuevas moléculas, hemos tomado medidas de su actividad inhibitoria, hemos obtenido estructuras mediante difracción de rayos X y hemos hecho simulaciones computacionales sobre el proceso completo», explica el director del grupo de Bioquímica Computacional, Vicent Moliner. Los resultados han demostrado la capacidad de estas nuevas moléculas para inhibir la actividad de este tipo concreto de enzimas glicosidasas.

 

Moliner, catedrático de Química Física de la UJI, considera que este estudio «puede representar el primer paso para el diseño de nuevos fármacos», dado que las glicosidasas no solo son enzimas críticas para digerir los carbohidratos, sino que también son actores clave en la infección por patógenos, en la defensa antibacteriana y muchos otros procesos celulares esenciales.

 

Los datos obtenidos mediante simulaciones computacionales coinciden con los datos experimentales de sus colegas de Canadá y Reino Unido y permiten explicar cómo se unen estos inhibidores a la enzima. «El estudio ha permitido describir a nivel molecular cómo se puede inhibir la actividad de un tipo de importante de enzimas, las glicosidasas. El tipo de unión entre estas moléculas y la enzima es muy fuerte, por lo que pueden ser el germen de nuevos fármacos», afirma Moliner.

 

Colaboración experimental y teórica

 

«La colaboración entre grupos experimentales y grupos teóricos es, tal como recientemente destacara la Academia Sueca de las Ciencias con motivo de la entrega de los premios Nobel, el pilar para el desarrollo del conocimiento. Además, es crucial para los propios investigadores, ya que permite juntar las piezas del puzle que representa el conjunto de resultados de diferentes laboratorios», argumenta la investigadora del mismo grupo de la UJI Katarzyna Świderek.

 

Vicent Moliner es catedrático de Química Física en la Universitat Jaume I e investigador principal del Grupo de Bioquímica Computacional. La doctora Katarzyna Świderek es investigadora del mismo grupo con contrato Juan de la Cierva-Incorporación a cargo del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. El grupo se dedica al desarrollo y aplicación de métodos teóricos para el estudio de procesos biológicos mediante simulaciones con ordenadores de grandes prestaciones. Recientemente, este grupo de la UJI reveló cómo funcionan las enzimas en sistemas relacionados con procesos degenerativos como la enfermedad de Alzheimer.

 

Referencia bibliográfica 

 

W. Ren, R. Pengelly, M. Farren-Dai, S. Shamsi Kazem Abadi, V. Oehler, O. Akintola, J. Draper, M. Meanwell, S. Chakladar, K. Świderek, V. Moliner, R. Britton, T. M. Gloster, A. J. Bennet: "Revealing the mechanism for covalent inhibition of glycoside hydrolases by carbasugars at an atomic level". Nature Communication 9, Article number: 3243 (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-05702-7