Descubren "La Mona Lisa"de las reacciones químicas en el fondo del Pacífico

La reacción de Diels-Alder es una de las reacciones químicas más potentes que se conocen, y se utiliza ampliamente por los químicos de síntesis para producir muchas moléculas importantes.

Científicos de las Universidades de Bristol y Newcastle han descubierto el secreto de la 'Mona Lisa de las reacciones químicas' en una bacteria que vive en el fondo del Océano Pacífico. Se espera que el descubrimiento pueda conducir al desarrollo de nuevos antibióticos y otros tratamientos médicos. La reacción de Diels-Alder, descubierta por los ganadores del Nobel de Química Otto Diels y Kurt Alder, es una de las reacciones químicas más potentes que se conocen, y se utiliza ampliamente por los químicos de síntesis para producir muchas moléculas importantes, incluyendo antibióticos, medicamentos contra el cáncer y productos agroquímicos.

Sin embargo, ha habido mucho debate y controversia sobre si la naturaleza utiliza la reacción para producir sus propias moléculas útiles. Si lo hace, la identidad de los catalizadores biológicos (enzimas) responsables de la realización de esta reacción ha seguido siendo un misterio hasta ahora. Algunos candidatos naturales han sido identificados, pero tampoco se ha demostrado que lleven a cabo la reacción, y la evidencia de que catalizan una reacción de Diels-Alder es ambigua.

Ahora, investigadores de las citadas universidades inglesas han demostrado de manera concluyente que existe una verdadera 'Diels-Alderasa' (enzima de Diels-Alder). También han establecido con detalle atómico cómo se cataliza la reacción. Paul Race, del centro BrisSynBio que mantienen las universidades de Bristol y Newcastle, dijo: "Hemos encontrado la enzima, llamada AbyU, en una bacteria llamada Verrucosispora maris (V. maris), que vive en el fondo marino del Pacífico. V. maris utiliza la enzima AbyU para biosintetizar una molécula llamada abissomicina. C, que tiene propiedades antibióticas potentes".

Para establecer los detalles de cómo la enzima AbyU cataliza la reacción de Diels-Alder, el equipo tuvo primero que resolver la estructura atómica de AbyU, y luego simular la reacción enzimática usando métodos de mecánica cuántica, informa la Universidad de Bristol.

"Una vez que habíamos descubierto la manera en que AbyU fue capaz de hacer un antibiótico natural, hemos sido capaces de demostrar que también podría llevar a cabo la reacción de Diels-Alder de otras moléculas que son difíciles de transformar con el uso de la química de síntesis."

El equipo está ahora investigando formas de utilización de la enzima para formar moléculas similares a abissomicina. C, con la esperanza de que los antibióticos que se encuentren sean aún más eficaces que la molécula natural.