Los componentes centrales de todas las grasas corporales son los ácidos grasos. Su producción es iniciada por la enzima ACC. Investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea han demostrado ahora cómo ACC se ensambla en distintos filamentos. Como informan los investigadores en Naturaleza , el tipo de filamento formado controla la actividad de la enzima, y por tanto la producción de ácidos grasos.

Las grasas son moléculas muy diversas que sirven como combustible y almacenamiento de energía, y constituyen los componentes básicos de las membranas celulares, hormonas y mensajeros. A pesar de la diversidad de grasas, todos los ácidos grasos proceden del mismo precursor. Una sola enzima inicia su producción:acetil-CoA-carboxilasa (ACC). Por lo tanto, el ACC es el eje de la síntesis de ácidos grasos y comprender su arquitectura es fundamental para el tratamiento de muchas enfermedades.

Si bien la enzima y su función en el metabolismo se conocen desde hace casi 60 años, los científicos han entendido muy poco sobre la estructura de ACC. De hecho, Los libros de texto de bioquímica modernos continúan mostrando imágenes antiguas y borrosas de filamentos formados por ACC, dejando un enigma el cómo y el por qué de la formación de filamentos. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Timm Maier del Biozentrum de la Universidad de Basilea ha mejorado el panorama. "Hemos resuelto este viejo acertijo del metabolismo, "informa Maier." Elucidar las arquitecturas detalladas de los filamentos ACC reveló su impacto en la actividad enzimática ".

ACC es un regulador clave del metabolismo y la enzima marcapasos de la producción de ácidos grasos. Por eso, la regulación de la actividad del ACC es muy compleja. Solo aproximadamente la mitad de la enzima ACC cataliza reacciones químicas, mientras que la otra mitad es responsable de controlar la actividad de ACC. actuando como un sensor para la demanda de productos ACC y sirviendo como interruptor de encendido y apagado de la enzima.

La actividad de ACC no siempre es la misma. Dependiendo de su forma, la actividad es alta o baja. Los metabolitos que señalan un exceso de carbohidratos llevan la enzima a su estado activo. "Docenas de enzimas ACC están unidas para formar un solo filamento, "dice Maier." En este filamento, los dominios enzimáticos están dispuestos de forma estable para interactuar funcionalmente entre sí. Solo entonces el ACC puede catalizar eficazmente las reacciones químicas y estimular la producción de ácidos grasos. Cuando ACC no está integrado en un filamento, los dominios enzimáticos están enlazados de forma flexible y no colaboran de forma productiva. "El ACC también puede desactivarse mediante la formación de filamentos. Los factores de control específicos obligan al ACC a formar filamentos inactivos, en el que los dominios enzimáticos están estrictamente separados. Este modo versátil de regulación mediante el cambio de la forma general de la enzima es único y hasta ahora desconocido.

ACC como estructura objetivo para el desarrollo de fármacos

Debido a su papel crucial en el metabolismo, El ACC es un objetivo importante para el desarrollo de fármacos. La inhibición de la actividad de ACC tiene el potencial de combatir cánceres o ciertas infecciones virales porque las células tumorales que proliferan rápidamente y los virus envueltos en membranas requieren una cantidad particularmente grande de ácidos grasos como componentes de la membrana. El ACC también puede servir como un objetivo para controlar los factores de riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y diabetes relacionadas con el metabolismo aberrante de lípidos y carbohidratos. resumido como "síndrome metabólico". Este estudio abre nuevas posibilidades para el desarrollo de inhibidores selectivos de ACC que interfieren con la activación y formación de filamentos de ACC y, en última instancia, limitan la biosíntesis de ácidos grasos.