Enzimas a prueba
Las enzimas son proteínas que tienen la capacidad inherente de catalizar reacciones químicas específicas. A través de una zona especializada de su estructura tridimensional, conocida como sitio activo, estas interactúan con sustratos específicos para transformarlos en productos. Para arrojar luz sobre la relación entre la estructura y la función enzimática, son necesarios estudios a nivel de molécula única. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea SMS ENZYME se propusieron atender esta necesidad empleando la espectroscopía óptica y de fuerza. Su método implicó la unión de un marcador fluorescente a la enzima para su localización y para asegurar que el producto de la reacción enzimática es fluorescente con el fin de estudiar la distribución de estados enzimáticos activos. Contrariamente a la expectativa de que una enzima está caracterizada por una tasa catalítica bien definida, la mayoría de los estudios muestran una función exponencial estirada. Para determinar los cambios conformacionales de las enzimas, los socios del consorcio aprovecharon el fenómeno de la transferencia de energía por resonancia de fluorescencia. Además estos aplicaron una tensión mecánica para evaluar la distribución de los sitos activos de las enzimas y estudiar la estructura y la función enzimática. En la práctica, los investigadores aplicaron este método para reacciones basadas en un ADN molde empleando ADN como enzima. Estos observaron que, cuando el ADN molde estaba desestructurado, este se comportaba como una enzima ideal de Michaelis-Menten. Sin embargo, cuando el ADN molde estaba estructurado, la enzima presentaba un comportamiento no exponencial que se parece más a las reacciones enzimáticas reales. Estos descubrimientos señalaron que el cambio entre diferentes conformaciones motiva que el ADN adopte un comportamiento enzimático no clásico. En conjunto, estos estudios proporcionan conocimientos de gran valor sobre la relación entre los cambios estructurales de una enzima y su actividad catalítica observada. Esta información no solo tiene una gran importancia para comprender procesos biológicos clave, sino que también podrían ser extrapolada para la utilización biotecnológica de enzimas.
Palabras clave
Enzimas, metabólico, proteína, reacción, sustrato, espectroscopía, conformación, ADN
