Los hallazgos recientes de investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis pueden ayudar en el desarrollo de terapias para tratar infecciones parasitarias, incluida la malaria, y puede ayudar a los científicos de plantas algún día a producir cultivos más resistentes. El trabajo del equipo de investigación se publica en la edición del 29 de diciembre de la Revista de química biológica .

La colina es un nutriente esencial que los humanos obtienen de ciertos alimentos, incluyendo huevos, carne, verduras de hoja verde y nueces. El cuerpo humano convierte la colina en fosfocolina (pCho), que a su vez se convierte en (entre otros componentes esenciales) fosfatidilcolina (PtdCho), un componente de las membranas celulares. Plantas sin embargo, no puede adquirir el nutriente del medio ambiente y, por lo tanto, debe sintetizar pCho desde cero. La vía bioquímica que utilizan las plantas para sintetizar pCho también se encuentra en los nematodos y el parásito de la malaria. Plasmodium .

En plantas la reacción enzimática que produce pCho es esencial tanto para el funcionamiento normal como para responder a las tensiones. Plant pCho se convierte en PtdCho, que construye membranas que pueden ajustar su rigidez en respuesta a los cambios de temperatura. Plant pCho también se convierte en moléculas que ayudan a la planta a sobrevivir con un alto contenido de sal. Las enzimas que producen pCho vegetal se denominan fosfoetanolamina metiltransferasas (PMT).

Pronto Goo Lee, investigador postdoctoral en la Universidad de Washington en el laboratorio de Joseph Jez (quien también es editor asociado de la Revista de química biológica ), ha estado fascinado por los PMT tanto en plantas como en parásitos durante muchos años.

"Comprender la enzima PMT es clave para diseñar plantas con una mejor tolerancia al estrés y nutrientes mejorados, "Dijo Lee. Además, Dado que la vía catalizada por PMT se encuentra en parásitos pero no en humanos, El equipo de Lee y Jez está buscando inhibidores de esta enzima para tratar enfermedades causadas por estos parásitos.

El nuevo estudio explica cómo los PMT de la planta modelo Arabidopsis thaliana compartir las características principales de los PMT de parásitos, con estructura casi idéntica en el sitio activo. Pero los PMT de las plantas son aproximadamente dos veces más grandes que los parásitos, con grandes secciones que pueden reorganizarse para llevar a cabo múltiples reacciones químicas.

Es más, los tres tipos de PMT que se encuentran en la planta, que se pensaba que realizaban la misma función, en realidad parecen desempeñar papeles diferentes según el lugar de la planta en que se encuentren. Los experimentos de crecimiento de plantas mostraron que un tipo de PMT era esencial para el desarrollo de las raíces y la tolerancia a la sal. mientras que los otros dos no tuvieron efecto sobre las raíces y, en cambio, parecían encontrarse principalmente en las hojas.

A la larga, Esta visión general de los PMT en diferentes organismos ofrece rutas para diseñar con precisión enzimas con diferentes funciones.

"Me encantan este tipo de historias, donde puedo mirar desde la [estructura] atómica al nivel fisiológico para explicar por qué estas enzimas tienen formas diferentes y cómo funcionan, "Dijo Lee.