12 Nov 2018
El glucógeno es la molécula clave para almacenar energía en humanos, animales y hongos. Esta molécula almacena la glucosa que se libera para proporcionar energía a nuestras células. Sin embargo, hasta ahora no conocíamos el mecanismo exacto del inicio de la formación del glucógeno. Un reciente estudio publicado en la revista Nature explica cómo funciona a nivel molecular la enzima que inicia la síntesis de glucógeno. El trabajo de investigación ha sido llevado a cabo por un equipo del Instituto de Química Teórica y Computacional de la Universidad de Barcelona (IQTCUB), usuario de los recursos de la Red Española de Supercomputación, junto con grupos de Chemical and Structural Biology de la Universidad de Oxford.
En el centro del glucógeno hay una proteína que inicia la formación de esta molécula catalizando su propia autoglucosilación, es decir, decorándose ella misma con moléculas de glucosa. Esta proteína, llamada glucogenina, es compleja de comprender, ya que actúa como catalizador y como sustrato de la reacción al mismo tiempo, por lo que cambia continuamente de forma. Como consecuencia, no era posible acceder a formas homogéneas de esta proteína para caracterizar el proceso. En este trabajo, los investigadores han utilizado por primera vez el metal paladio para acceder directamente a los diferentes estados de la glucogenina.
El trabajo experimental se ha llevado a cabo en la Universidad de Oxford, y los cálculos para modelar los principios fundamentales se han llevado a cabo en el grupo liderado por Carme Rovira, en el IQTCUB, gracias al tiempo de cómputo concedido en el supercomputador MareNostrum a través de las convocatorias de la RES. Los resultados obtenidos revelan que el proceso de formación de la molécula del glucógeno es sorprendentemente tolerante y preciso. La nueva metodología utilizada permite a los investigadores “saltar” directamente a los diferentes estados intermedios de la glucogenina mediante control químico, y podría ser una herramienta muy útil para el estudio del mecanismo de las enzimas.
Imagen: enlace C–C mediado por paladio como estrategia de investigación del mecanismo de la glucogenina.
Referencia:
Bilyard, M.K., Bailey, H.J., Raich, L., Gafitescu, M.A., Machida, T., Iglésias-Fernández, J., Lee, S.S., Spicer, C.D., Rovira, C., Yue, W.W. and Davis, B.G., 2018. Palladium-mediated enzyme activation suggests multiphase initiation of glycogenesis. Nature, 563(7730), p.235.
