Investigación en International Journal of Bioinformatics Research and Applications ha investigado la química y el comportamiento de un producto natural útil elaborado por la vincapervinca de Madagascar (Catharanthus roseus Bunge). El trabajo podría expandir el repertorio de un área creciente de la ciencia química, la biotransformación, en la que la maquinaria molecular de la naturaleza se usa para construir y alterar compuestos novedosos en el laboratorio.

Muchos productos naturales, por definición compuestos químicos hechos por organismos vivos, tienen actividad fisiológica y han sido aislados de su fuente e investigados y desarrollados en productos farmacéuticos. De hecho, aproximadamente dos de cada cinco medicamentos de prescripción tienen un origen en productos naturales. Comúnmente, sin embargo, el químico activo en un organismo vivo se modifica para un propósito particular o perfil de fármaco con una actividad diferente y más específica en una enfermedad y menos efectos secundarios, o menos dañinos, por ejemplo. Además, la modificación de un producto natural es a menudo un requisito previo para hacer un nuevo producto farmacéutico lo suficientemente diferente como para que se pueda realizar una solicitud de patente exitosa y llevar un medicamento al mercado de manera rentable.

En las últimas décadas, los químicos han encontrado formas de usar enzimas para modificar productos naturales y, a su vez, han encontrado formas de modificar enzimas para que funcionen de manera diferente y les permitan procesar productos naturales y otras moléculas de diferentes maneras para generar moléculas sin precedentes. diversidad. Cualquiera de estas enormes cantidades de nuevas moléculas podría tener actividad fisiológica que podría ser útil en el tratamiento de enfermedades y trastornos particulares.

Piotr Szymczyk, Grażyna Szymańska, Małgorzata Majewska, Izabela Weremczuk-Jeżyna, Michał Kołodziejczyk, Kamila Czarnecka, Paweł Szymański y Ewa Kochan de la Universidad Médica de Łódź, en Łódź, Polonia, han investigado parte de la maquinaria molecular de la naturaleza, una enzima conocida como Estrictosidina β-D-glucosidasa de C. roseus. Las enzimas son proteínas que actúan sobre moléculas pequeñas, sus sustratos, y convierten ese sustrato en otra molécula utilizada por el organismo vivo. El equipo informa sobre la estructura de esta enzima de la bígaro con un enfoque en el bolsillo en su estructura molecular que se une al sustrato, el sitio activo de la enzima.

El equipo construyó un modelo informático de la enzima de la vincapervinca utilizando el software Discovery Studio 4.1 y una plantilla para la enzima basada en otra enzima conocida de una β-glucosidasa que se encuentra en el arroz, que modificaron para que coincidiera con los detalles conocidos de la enzima de la vincapervinca. Luego podrían usar un segundo programa de computadora, un algoritmo llamado CDOCKER, para ver cómo los diferentes sustratos químicos interactuarían con el sitio activo de la enzima modelo de bígaro. Probaron el sustrato natural, una molécula conocida como estrictosidina y un segundo químico D-glucono 1,5-lactona. Se sabe que esta última molécula se une a la enzima e inhibe su actividad. El proceso de acoplamiento en el que el sustrato se coloca en el sitio activo, como una llave en una cerradura, permitió al equipo refinar la estructura de la enzima bígaro para hacer que los detalles finos del modelo se acerquen más a los que se ven en la naturaleza. Para ello se utilizó un software de dinámica molecular.

En última instancia, el trabajo amplía lo que se sabía previamente sobre la enzima de la bígaro y podría permitir a los científicos modificarla para que actúe sobre otros sustratos. Sin embargo, antes de eso, dado que el producto natural estrictosidina en sí mismo es un material de partida útil para una amplia gama de moléculas diferentes, el trabajo abre nuevas vías para trabajar con este producto natural. + Explora más

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