Identificado el mecanismo de acción de una enzima con gran implicación en el desarrollo y progresión del cáncer

La revista Nature Communications publica la identificación del mecanismo de acción de la proteína C1GalT1 y su implicación en el cáncer, un hallazgo que se ha logrado por un equipo científico de la Universidad de Zaragoza, mediante la utilización de técnicas bioquímicas, biofísicas y computacionales.

En concreto, el grupo de investigación de Ramón Hurtado-Guerrero, investigador ARAID en el Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI-Unizar), ha conseguido obtener la estructura tridimensional y el mecanismo de acción de esta proteína, cuyo mal funcionamiento se relaciona con un aumento de la agresividad y metástasis de al menos un 90% de los cánceres humanos.

Las proteínas son moléculas importantes para que las células que conforman nuestro organismo realicen todas las funciones biológicas y fisiológicas necesarias de manera correcta. La gran mayoría de estas proteínas necesitan que ciertos de sus aminoácidos se modifiquen mediante la unión de los mismos a azúcares para conservar su estructura y realizar su función correctamente. 

Para que la gran mayoría de las proteínas puedan llevar a cabo su función, deben pasar por un proceso llamado 'glicosilación', que consiste en que son modificadas mediante la unión a azúcares.

El investigador predoctoral Andrés Manuel González-Ramírez, bajo la supervisión del Dr. Ramón Hurtado-Guerrero, investigador ARAID en el instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de Zaragoza e investigador visitante en la Universidad de Copenhague, en colaboración con diferentes grupos nacionales e internacionales (Francisco Corzana de la Universidad de La Rioja, Henrik Clausen de la Universidad de Copenhague y Filipa Marcelo de la Universidad NOVA de Lisboa), han revelado mediante el uso de técnicas bioquímicas, biofísicas, celulares y computacionales la estructura tridimensional y el modo de acción de C1GalT1.

En concreto, en un estudio publicado el pasado 3 de mayo en la revista Nature Communications, estos investigadores han demostrado que C1GalT1 es capaz de forzar a la treonina glicosilada a adoptar una forma parecida a la que tienen en la naturaleza los aminoácidos de serina glicosilados, lo que le permite realizar su función correctamente sobre ambos tipos de sustrato indiscriminadamente siguiendo el mecanismo típico de la familia de glicosiltransferasas a la que pertenece. Además, se ha revelado que para este correcto funcionamiento es necesario que dos unidades de C1GalT1 estén unidas. Por último, han conseguido desvelar que la unión a sus dos sustratos se debe principalmente a que esta enzima reconoce el grupo azucarado, aunque otros factores como la secuencia peptídica pueden ayudar a que esta unión se produzca de un modo más eficiente.

En definitiva, “estos estudios nos ayudan a entender mejor una enzima que interviene en un proceso fundamental biológicamente como es la glicosilación de proteínas y cuyo mal funcionamiento puede provocar efectos tan graves como el la proliferación del cáncer y la metástasis”, destacan los investigadores Ramón Hurtado-Guerrero y Andrés Manuel González-Ramírez.

“Es increíblemente curioso que C1GalT1 pueda llevar a cabo su función biológica de forma tan precisa sobre diferentes sustratos con esta peculiar estrategia de forzar a un sustrato a parecerse al otro”, añaden. “Podríamos hipotetizar también que en los casos de cáncer en los que C1GalT1 no funciona correctamente se deban a que no ha podido formarse el dímero biológico de esta enzima. Estos descubrimientos nos ayudan a conocer mejor el funcionamiento de las glicosiltransferasas en general para en algún momento ser capaces de entender, como un todo, el complejo proceso de la glicosilación”.