El candidato a doctorado de la UNSW, Jake Chua, es el autor principal de un artículo que muestra cómo una enzima clave que contribuye a la producción de colesterol puede regularse, y destruirse, utilizando una molécula en particular. Crédito:Universidad de Nueva Gales del Sur
Un equipo de científicos de la UNSW de la Facultad de Biotecnología y Ciencias Biomoleculares dirigido por el profesor Andrew Brown ha demostrado cómo una enzima clave que contribuye a la producción de colesterol puede regularse y destruirse utilizando una molécula en particular.
Los hallazgos tienen implicaciones para el desarrollo de medicamentos para reducir el colesterol:saber cómo regular esta enzima, la escualeno monooxigenasa, puede ofrecer una nueva forma de controlar su abundancia en un intento por reducir los niveles de colesterol.
En el documento, publicado hoy en el Revista de química biológica —Los científicos demostraron cómo la escualeno monooxigenasa, cuando se une a una molécula particular llamada ubiquitina, se destruye e inhibe la síntesis de colesterol.
Los científicos demostraron que la escualeno monooxigenasa tiene un "código de destrucción" que actúa para unirse a la ubiquitina cuando se desbloquea. iniciando su propia destrucción.
"Conocer los mecanismos moleculares de cómo se regula esta enzima, que desempeña un papel clave en la producción de colesterol, nos permitirá comprender cómo los medicamentos pueden ayudar a mantener niveles saludables de colesterol en las células de nuestro cuerpo, "dice el candidato a doctorado de la UNSW Ngee Kiat (Jake) Chua, el autor principal del artículo.
Durante casi veinte años, Se ha propuesto que la escualeno monooxigenasa es una enzima en la vía que debería investigarse como otro objetivo farmacológico para reducir el colesterol.
Más recientemente, La escualeno monooxigenasa también se ha relacionado con el colesterol alto en cánceres humanos, incluido el hígado, cánceres de mama y próstata.
El colesterol es un componente esencial de las membranas que encierran todas nuestras células. El colesterol también es el material de partida de los ácidos biliares que nos permiten digerir la grasa, así como de las hormonas esteroides como el estrógeno y la testosterona. Pero los niveles altos de colesterol siguen siendo un problema de salud importante, dada su conexión con las enfermedades cardíacas.
"Lo que mucha gente no se da cuenta es que nuestro cuerpo produce la mayor parte del colesterol para satisfacer nuestras necesidades metabólicas; el colesterol de la dieta contribuye en una proporción menor, "Dice el señor Chua.
La escualeno monooxigenasa se representa en azul (arriba y abajo). Bajo ciertas condiciones, una hélice en escualeno monooxigenasa (estructura en espiral, arriba a la derecha) se desentraña para revelar el código de destrucción (abajo azul escualeno monooxigenasa). Las moléculas de ubiquitina se muestran como esferas de color púrpura, vinculado a la escualeno monooxigenasa en varillas grises. El colesterol se muestra como estructuras anilladas (amarillo). Crédito:Universidad de Nueva Gales del Sur
El cuerpo produce colesterol a través de una tubería llamada vía de síntesis del colesterol. Ese es el conducto al que se dirigen las estatinas, los medicamentos para reducir el colesterol más comunes. Las estatinas limitan la producción de colesterol al bloquear una de las enzimas responsables de una reacción química temprana en esta vía.
"Las estatinas no están exentas de defectos, o por ejemplo, se han relacionado con dolor muscular en algunas personas que los toman y algunos pacientes experimentan intolerancia a las estatinas.
"Es por eso que los investigadores están investigando otras enzimas en la vía, con la esperanza de encontrar objetivos alternativos farmacológicos para ayudar a reducir el colesterol.
"Las enzimas son proteínas que se componen de combinaciones de aproximadamente 20 bloques de construcción diferentes llamados aminoácidos. En este artículo, informamos que unir ubiquitina a un aminoácido serina en la escualeno monooxigenasa desencadena su destrucción. El nuevo conocimiento de este enlace químico inicial abre nuevas perspectivas para controlar la producción de colesterol. Por ejemplo, la mejora de la formación de este enlace químico acelera la destrucción de la escualeno monooxigenasa, "Dice el señor Chua.
La formación del enlace químico entre la ubiquitina y el aminoácido serina en la escualeno monooxigenasa todavía no está bien representada en la literatura científica.
"Aún no se comprende bien por qué la biología ha introducido una modificación química tan inusual, "Dice el señor Chua.
"En toda la vía de síntesis del colesterol, que tiene alrededor de 20 pasos, cada uno realizado por enzimas separadas, La escualeno monooxigenasa es la primera enzima conocida que posee este enlace químico inusual con la ubiquitina ".
Con la aparición de nuevas técnicas de modulación de enzimas, incluida la edición de genes y moléculas químicas para desencadenar la destrucción de enzimas, los investigadores están probando nuevos enfoques, en lugar de medicamentos convencionales que simplemente bloquean la actividad enzimática.
"Si bien nuestro estudio ha identificado el código de destrucción molecular, la investigación futura debe centrarse en identificar formas de desbloquearlo para iniciar la destrucción de la escualeno monooxigenasa como una estrategia para reducir los niveles de colesterol, "Dice el señor Chua.
