Socker eller kolhydratsyntes är viktigt för utvecklingen av diagnostiska tester, vacciner och nya läkemedel. I en samarbetsstudie, forskare har syntetiserat kolhydrater med enzymer genom en reaktion som hittills inte har studerats mycket på dessa biomolekyler och som skapar få biprodukter.

Studien, publicerad i tidningen Natur kemisk biologi , har letts av forskaren Carme Rovira, ICREA -forskare från IQTCUB, och Benjamin G. Davis, från University of Oxford. Studien deltar också av Javier Iglesias-Fernández, forskare i utbildning vid UB och första författare till studien där superdatorn Mare Nostrum (från Barcelona Supercomputing Center, BSC-CNS) användes för att skapa flerskaliga molekylära dynamiksimuleringar.

Socker eller kolhydratsyntes i laboratoriet (konventionell kemisk syntes) är vanligtvis dyrt och kräver mycket arbete; därför har många ansträngningar gjorts under de senaste åren för att göra det med enzymer, som är naturliga katalysatorer. Dock, enzymerna som syntetiserar socker (kallas glykosyltransferaser) är svåra att manipulera. Detta är ett hinder för utvecklingen av potentiella läkemedel som kan användas för att behandla många sjukdomar relaterade till kolhydrataktiva enzymer, såsom diabetes eller vissa typer av cancer.

Numera har den klassiska idén om att kolhydrater är en energikälla förändrats. Människor vet nu att kolhydrater spelar en viktig roll i många molekylära processer i cellen, från att detektera patogena medel till cellulär kommunikation eller antiinflammatoriskt svar. Därför finns det ett stort intresse för utformningen av läkemedel som kopierar strukturen av kolhydrater, eftersom de lätt skulle kunna assimileras och identifieras av en del av det biologiska receptorsystemet.

Nya enzymer som går från nedbrytning till syntetisering av kolhydrater

Nu har lagen från Barcelona och Oxford hittat sättet att modifiera ett enzym (glykosidas) som vanligtvis bryter ned kolhydrater (det katalyserar hydrolysen i glykosidbindningar) så att det fungerar omvänt och syntetiserar kolhydrater. "Dessutom, denna syntes har uppnåtts med en ny reaktion som ännu inte hade observerats i glykosidas. Detta är en variation från en reaktion som kallas front-face eller SNi-liknande "säger Carme Rovira." Fördelen med denna reaktion i glykosidas-fortsätter forskaren- är att den gör syntesen på ett rent sätt, utan att nästan orsaka hydrolysrester och använda ekonomiskt livskraftiga substrat (socker) "." I grunden vi använde vår erfarenhet av enzymer som syntetiserar kolhydrater för att applicera reaktionen på ena sidan i andra enzymer med mer biotekniska möjligheter "avslutade forskaren. Hennes team (sites.google.com/site/roviralab/) upptäckte den ena sidans molekylära baser mekanism i enzymer 2001.

I studien, syntesen har utförts med ett specifikt enzym, Sulfolobus solfataricus beta-glykosidas, men det kan appliceras på andra enzymer med en liknande teknikmetod för det aktiva centret.

Använda enzymer som bryter ner sockerarter (glykosidhydrolaser), utan problem för deras manipulation och som enkelt kan ändras, som framgår av denna studie, representerar, Således, ett lovande alternativ för att få nya kolhydrater.