Un nuevo estabilizante de proteínas

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Estructura 3D de la mioglobina

Las proteínas desempeñan un papel fundamental en la vida ya que realizan una gran cantidad de funciones en el organismo: estructural (colágeno), inmunológico (anticuerpo), enzimático, homeostático …

Químicamente, son biopolímeros formados por un gran número de unidades estructurales, simples y repetitivas llamadas aminoácidos. Estas largas cadenas de aminoácidos determinan la estructura o conformación de la proteína en el espacio y la conformación o estructura de esta determina la función. Por lo que es muy importante mantener las condiciones (fisiológicas) en las que la proteina realiza su actividad.

Un ligero cambio en las condiciones, como un aumento o disminución de la temperatura o pH, puede hacer perder la conformación y como consecuencia su actividad. Dicho proceso recibe el nombre de desnaturalización.

Para proteger las proteínas, que se utilizan frecuentementen investigación bioquímica o como fármacos, durante su almacenamiento, por ejemplo la liofilización o deshidrocongelación ( se congela y posteriormente se introduce en una cámara de vacío para realizar la separación del agua por sublimación), se añade moléculas que estabilizan la estructura de la proteína.

Trehalosa

Para proteger de la congelación y descongelación, los bioquímicos añaden sacáridos como Trehalosa (disacárido) que envuelve la proteína y promueve los enlaces de hidrógeno entre la proteína y las moléculas de agua.

Un grupo de químicos han sintetizado una nueva clase de hidrato de carbono que podría ayudar a retener la función. Este nuevo hidrato de carbono es un poli-amino-sacárido (PAS) que consiste en monómeros de glucosa unidos a amidas. Después de la polimerización de cadenas de 20 a 50 monómeros (grados de polimerización, DP) , se oxidan los alcoholes de las moléculas de glucosa para producir polímeros cargados negativamente y es el polímero oxidado (oxPAS) el que se utiliza como estabilizante.

Síntesis del polímero

Oxidación y tautomerización

Los investigadores compararon sus polímeros con otros estabilizantes. Utilizaron como proteína test la lisozima (enzima) que después de añadir el estabilizante, la sometieron a 10 ciclos de congelación-descongelación y miraron su actividad. En el gráfico podéis ver como con trehalosa, la enzima pierde aproximadante el 40% de su actividad pre-almacenamiento. En cambio, con “el nuevo polímero”, menos del 20%.

 Fuentes:

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