Nombre organización: ICREA – Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats
Otras organizaciones participantes: Red Española de Supercomputación (RES), Barcelona Supercomputing Center (BSC) y EuroCC Spain.
Área: Academia.
Las macroalgas son organismos fotosintéticos ancestrales que son productores primarios esenciales en los ecosistemas marinos. Sus paredes celulares contienen distintos polisacáridos y les permiten sobrevivir en entornos difíciles.
Las propiedades reológicas y de degradación de estos carbohidratos tienen potenciales aplicaciones médicas y biotecnológicas. Bacterias y hongos habitan en las macroalgas y han evolucionado para alimentarse degradando los polisacáridos de sus paredes celulares.
Las enzimas que utilizan dependen del tipo de alga y de sus polisacáridos, principalmente el alginato en las algas pardas y los agares y carragenanos en las algas rojas.
El equipo de investigación formado por científicos de la Station Biologique de Roscoff, la DTU – Universidad Técnica de Dinamarca y el equipo de Carme Rovira Virgili: José Pablo Rivas-Fernández, Mert Sağıroğlugil e Irene Cuxart de la Universitat de Barcelona, descubrió los mecanismos catalíticos de tres importantes familias de enzimas que degradan polisacáridos de algas.
Dos glucósido hidrolasas desempeñan un papel clave en la degradación de algas rojas y una alginato liasa que degrada algas pardas con un mecanismo hasta ahora desconocido.
Gracias al superordenador MareNostrum5 de la RES del Barcelona Supercomputing Center, el equipo realizó simulaciones de dinámica cuántica/molecular para modelizar las reacciones químicas en los sitios activos de estas enzimas.
Descubrieron detalles sobre los mecanismos de reacción y estados de transición difíciles de alcanzar, lo que ofrece nuevas perspectivas que pueden orientar el diseño de inhibidores enzimáticos y ayudar en la ingeniería de enzimas con fines biotecnológicos.
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