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La estructura de la proteína responsable de la salud del corazón y el sistema nervioso se descifra
Último revisado: 16.10.2021
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Los científicos de la Universidad de Michigan (UM) descifraron la estructura de la proteína, que es una parte integral del proceso responsable de mantener la salud del corazón y el sistema nervioso del hombre.
Esta proteína es cistationina-beta-sintasa (cistationina beta-sintasa, SBC). Para la síntesis de sulfuro de hidrógeno (H2S), una molécula de señal gaseosa que ayuda a mantener la salud del corazón y el sistema nervioso, CBS usa vitamina B6. En los animales, el H2S causa un estado de animación suspendida o hibernación, lo que reduce la temperatura corporal y disminuye la tasa metabólica.
El trabajo en la elucidación de la estructura se llevó a cabo bajo la dirección del profesor de la Universidad de Medicina de Michigan Escuela de Química Biológica (UM Escuela de Medicina) PhD Ruma Banerjee (Ruma Banerjee), profesor e investigador del Instituto de Ciencias de la Vida (Life Sciences Institute) de la UM Ph.D. Janet Smith (Janet Smith) y sus colegas. Los resultados se publican en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias.
"La estructura de la proteína CBS, que ha eludido a los científicos durante más de una década, proporciona mucha información nueva sobre la formación de una enzima gaseosa, que es especialmente importante para el cerebro", dijo Banerjee. "La interpretación de esta estructura proporciona una base para comprender las mutaciones que causan la homocistinuria, una enfermedad hereditaria que afecta la vista, el esqueleto, el sistema cardiovascular y el sistema nervioso central".
Por primera vez visto, la estructura completa de CBS da una explicación para la homocistinuria causada por defectos en esta proteína a nivel molecular.
La actividad de la enzima se potencia con SAMe (S-adenosilmetionina), un aditivo alimentario utilizado como antidepresivo y agente antiinflamatorio. Al vincularse a CBS, SAMe aumenta la producción de sulfuro de hidrógeno.
"La comprensión de la arquitectura de dominios CBS nivel molecular, que interactúa de los mismos, se abre la puerta para el diseño racional de fármacos para un ajuste fino de la producción de sulfuro de hidrógeno en los efectos farmacológicos," - dice PhD Marcos Koutmos (Markos Koutmos), miembro del grupo de investigación de Smith.
Los científicos tomaron la enzima CBS en dos puntos de su compleja reacción química, "atrapando" dos productos químicos intermedios altamente reactivos en el centro activo de la enzima. Sus estructuras revelan los detalles de cómo la vitamina B6 ayuda a CBS a llevar a cabo reacciones complejas que conducen a la formación de sulfuro de hidrógeno.
Los detalles químicos importantes que ven los investigadores en CBS pueden ser útiles para descifrar la estructura de otras enzimas humanas que dependen de la vitamina B6, que son más de 50.