La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature, rivela un nuovo meccanismo mediante il quale gli enzimi possono controllare le reazioni chimiche. Questo meccanismo, chiamato "selezione conformazionale", prevede che l'enzima cambi forma per legarsi a una molecola di substrato e catalizzare una reazione.
"Si tratta di un importante passo avanti nella nostra comprensione del funzionamento degli enzimi", ha affermato l'autore principale dello studio, il dottor Andrei Tokmakoff, professore di chimica presso l'UB College of Arts and Sciences. "Per decenni, gli scienziati hanno creduto che gli enzimi funzionassero abbassando l'energia di attivazione di una reazione, ma la nostra ricerca mostra che anche la selezione conformazionale è un fattore critico."
L’energia di attivazione è l’energia necessaria per avviare una reazione chimica. Gli enzimi abbassano l'energia di attivazione di una reazione legandosi alla molecola del substrato e fornendo un ambiente specifico affinché la reazione abbia luogo.
La selezione conformazionale, invece, è il processo attraverso il quale un enzima cambia forma per legarsi alla molecola del substrato. Questo cambiamento di forma consente all'enzima di catalizzare più efficacemente la reazione.
I ricercatori hanno studiato l'enzima chetosteroide isomerasi, che è coinvolto nel metabolismo degli steroidi. Hanno utilizzato una varietà di tecniche, tra cui la cristallografia a raggi X e simulazioni di dinamica molecolare, per dimostrare che la selezione conformazionale è essenziale per l'attività dell'enzima.
"I nostri risultati hanno importanti implicazioni per lo sviluppo di nuovi farmaci e trattamenti", ha affermato il dottor Tokmakoff. "Capendo come funzionano gli enzimi, possiamo progettare farmaci in grado di inibire o attivare enzimi specifici, il che potrebbe portare a nuovi trattamenti per una varietà di malattie".
Il gruppo di ricerca sta ora lavorando per studiare ulteriormente il ruolo della selezione conformazionale nella catalisi enzimatica. Stanno inoltre sviluppando nuovi metodi per utilizzare questa conoscenza per progettare nuovi farmaci.
