Un nuevo estudio publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias podría cambiar la forma en que los científicos ven una de las enzimas más esenciales en la medicina con la esperanza de diseñar medicamentos mejores y más rentables en el futuro.

Las enzimas son moléculas que aceleran las reacciones químicas dentro de las células. El cuerpo humano alberga miles de enzimas que realizan funciones vitales como la digestión de grasas y la descomposición del azúcar en glucosa.

El papel, en coautoría con el profesor adjunto de Bioquímica y Biología Celular y Molecular de UT Nitin Jain y la estudiante Sara Lemmonds, quien se ha graduado desde entonces, mira de cerca el citocromo P450, una enzima que se encuentra naturalmente en el cuerpo y en otros entornos. Esta enzima es fundamental para metabolizar más del 90 por ciento de todos los medicamentos farmacéuticos.

Cuando se administra un medicamento, Por lo general, el cuerpo no lo consume por completo, y el exceso residual puede volverse tóxico. "El trabajo de P450 es unirse con el fármaco sobrante en el hígado para garantizar que se excreta de forma segura, "explicó Lemmonds.

Los científicos saben que el P450 tiene otra característica notable:puede permanecer estable a temperaturas muy altas. La misma enzima se ha encontrado en bacterias en fuentes termales y depósitos volcánicos y se ha observado que funciona normalmente a pesar de temperaturas extremas.

Los investigadores de la UT están perfeccionando la tolerancia al calor de la enzima.

"Las reacciones químicas producidas por las enzimas P450 humanas son más eficientes cuando ocurren a temperaturas crecientes, "dijo Jain.

Hasta ahora, Los científicos creían que la tolerancia del P450 al calor tenía su origen en su estructura rígida. Sin embargo, El estudio de Jain y Lemmonds sugiere que estas proteínas pueden ser bastante flexibles.

"Al comprender mejor la relación entre flexibilidad y alta temperatura, Los científicos pueden diseñar enzimas P450 mejoradas dirigidas a aplicaciones biotecnológicas y diseñar mejores medicamentos para humanos. producirlos en masa y hacerlos más rentables, "Dijo Jain.

Para el estudio, los investigadores recolectaron bacterias termófilas, aquellas que prosperan a temperaturas entre 106 y 262 grados Farenheit, de fuentes termales y aislaron la enzima P450.

Sometieron las enzimas aisladas a espectroscopia y dispersión de neutrones, dos técnicas basadas en el magnetismo, para ayudar a iluminar el vínculo entre flexibilidad y estabilidad térmica.

"Podría haber otras enzimas que sean tan flexibles a temperaturas más altas que la P450, o que puede volverse tan flexible a través de simples mutaciones. Si es así, los conocimientos adquiridos en estudios futuros sobre ellos podrían utilizarse para apuntar a procesos específicos en el cuerpo, tratar la enfermedad, o fabricar nuevos productos químicos, "dijo Lemmonds.