Πώς λειτουργούν τα ένζυμα:Οι χημικοί UB δημοσιεύουν μια σημαντική ανακάλυψη
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, αποκαλύπτει έναν νέο μηχανισμό με τον οποίο τα ένζυμα μπορούν να ελέγξουν τις χημικές αντιδράσεις. Αυτός ο μηχανισμός, που ονομάζεται "επιλογή διαμόρφωσης", περιλαμβάνει το ένζυμο που αλλάζει το σχήμα του προκειμένου να δεσμευτεί σε ένα μόριο υποστρώματος και να καταλύει μια αντίδραση.
"Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν τα ένζυμα", δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Dr. Andrei Tokmakoff, καθηγητής χημείας στο UB College of Arts and Sciences. "Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα ένζυμα λειτουργούν μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης μιας αντίδρασης, αλλά η έρευνά μας δείχνει ότι η επιλογή διαμόρφωσης είναι επίσης ένας κρίσιμος παράγοντας".
Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι η ενέργεια που απαιτείται για την έναρξη μιας χημικής αντίδρασης. Τα ένζυμα μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης μιας αντίδρασης με δέσμευση στο μόριο του υποστρώματος και παρέχοντας ένα συγκεκριμένο περιβάλλον για να γίνει η αντίδραση.
Η επιλογή διαμόρφωσης, από την άλλη πλευρά, είναι η διαδικασία με την οποία ένα ένζυμο αλλάζει το σχήμα του προκειμένου να δεσμευτεί στο μόριο του υποστρώματος. Αυτή η αλλαγή σχήματος επιτρέπει στο ένζυμο να καταλύει αποτελεσματικότερα την αντίδραση.
Οι ερευνητές μελέτησαν το ένζυμο κετοτοστεροειδές ισομεράση, η οποία εμπλέκεται στον μεταβολισμό των στεροειδών. Χρησιμοποίησαν μια ποικιλία τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ και των προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής, για να δείξουν ότι η επιλογή διαμόρφωσης είναι απαραίτητη για τη δραστηριότητα του ενζύμου.
"Τα ευρήματά μας έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων ναρκωτικών και θεραπειών", δήλωσε ο Δρ Tokmakoff. "Με την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των ενζύμων, μπορούμε να σχεδιάσουμε φάρμακα που μπορούν να αναστέλλουν ή να ενεργοποιήσουν συγκεκριμένα ένζυμα, τα οποία θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών".
Η ερευνητική ομάδα εργάζεται τώρα για να διερευνήσει περαιτέρω το ρόλο της επιλογής διαμόρφωσης στην κατάλυση ενζύμων. Αναπτύσσουν επίσης νέες μεθόδους για τη χρήση αυτής της γνώσης για να σχεδιάσουν νέα φάρμακα.
