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Autor/a
Casanovas Montasell, Mireia
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Abstract
Las enzimas tienen un rol esencial en la naturaleza y sus correspondientes mecanismos de activación/desactivación establecen la base en la transducción de señales y vías moleculares en las células. Los llamados proenzimas o zimógenos, la forma inactiva de las enzimas, están ampliamente presentes en organismos vivos ya través de interacciones proteína-proteína pueden ser reactivados en cuanto el estímulo específico lo desencadena. Sin embargo, hasta ahora el número de zimógenos sintetizados artificialmente es limitado y además sólo se ha podido lograr la restauración de su actividad mediante moléculas pequeñas y no proteínas como es el caso de los sistemas celulares.
Hemos diseñado un sistema para facilitar el acceso al centro activo y al mismo tiempo controlar la actividad de las enzimas, utilizando un polímero como antena el cual conecta el centro activo de la proteína con el medio que la rodea. En este caso hemos empleado ácido lipoico para la síntesis de estos polímeros directamente desde el centro catalítico, y por tanto obtenemos el producto en su forma inactiva: el zimógeno correspondiente. Estas cadenas crecen desde el tiol de la cisteína que se encuentra en el centro activo, y hemos demostrado que sufren una rápida descomposición por medio de intercambio de disulfuros cuando un estímulo lo desencadena a través de la interacción con proteínas que contienen grupos tiol y actúan como activadores. Esto acaba evolucionando hasta la completa despolimerización y por tanto restaurando la función enzimática. Además en este proyecto también hemos sintetizado y estudiado dos tipos más de proenzimas con diferentes grupos enmascarando la actividad: uno que contiene un polímero no biodegradable, y el otro con un grupo metilo bloqueando el tiol principal. La intención es comparar los tres zimógenos para evidenciar la capacidad única que posee la antena de ácido lipoico para transferir información de extremo a extremo. En este trabajo hemos conseguido superar el reto que supone la síntesis de zimógenos artificiales gracias a poder identificar un aminoácido adecuado en la proteína de interés, y ser capaz de modificarlo y consecuentemente tomar control de la actividad enzimática a través de la química de los tioles. Además, hemos conseguido reactivar zimógenos por la vía de interacción entre proteínas mediante la cadena polimérica diseñada.
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