Os principais componentes de todas as gorduras corporais são os ácidos graxos. Sua produção é iniciada pela enzima ACC. Pesquisadores do Biozentrum da Universidade de Basel demonstraram agora como o ACC se agrupa em filamentos distintos. Como os pesquisadores relatam em Natureza , o tipo de filamento formado controla a atividade da enzima, e, portanto, a produção de ácidos graxos.

As gorduras são moléculas altamente diversas que servem como combustível e armazenamento de energia, e eles constituem os blocos de construção para as membranas celulares, hormônios e mensageiros. Apesar da diversidade de gorduras, todos os ácidos graxos surgem do mesmo precursor. Uma única enzima inicia sua produção:acetil-CoA-carboxilase (ACC). ACC é, portanto, o eixo da síntese de ácidos graxos e compreender sua arquitetura é fundamental para o tratamento de muitas doenças.

Embora a enzima e sua função no metabolismo sejam conhecidas há quase 60 anos, os cientistas entenderam muito pouco sobre a estrutura do ACC. Na verdade, livros modernos de bioquímica continuam a mostrar imagens antigas e borradas de filamentos formados por ACC, deixando o como e o porquê da formação dos filamentos um enigma. Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Timm Maier, do Biozentrum da Universidade de Basel, aprimorou o quadro. "Resolvemos este enigma de longa data no metabolismo, "relata Maier." Elucidar as arquiteturas detalhadas dos filamentos de ACC revelou seu impacto na atividade enzimática. "

ACC é um regulador chave do metabolismo e a enzima marca-passo da produção de ácidos graxos. Portanto, a regulação da atividade ACC é altamente complexa. Apenas cerca de metade da enzima ACC catalisa reações químicas, enquanto a outra metade é responsável por controlar a atividade ACC, atuando como um sensor para a demanda de produtos ACC e servindo como interruptor liga-desliga da enzima.

A atividade ACC nem sempre é a mesma. Dependendo de sua forma, a atividade é alta ou baixa. Os metabólitos que sinalizam um excesso de carboidratos levam a enzima ao seu estado ativo. "Dezenas de enzimas ACC estão ligadas para formar um único filamento, "diz Maier." Neste filamento, os domínios enzimáticos são organizados de forma estável para interagir funcionalmente uns com os outros. Só então o ACC pode catalisar eficientemente as reações químicas e estimular a produção de ácidos graxos. Quando o ACC não está integrado a um filamento, os domínios enzimáticos são flexivelmente ligados e não colaboram produtivamente. "O ACC também pode ser desligado pela formação de filamentos. Fatores de controle específicos forçam o ACC a formar filamentos inativos, em que os domínios enzimáticos são estritamente separados. Este modo versátil de regulação, alterando a forma geral da enzima, é único e até então desconhecido.

ACC como uma estrutura alvo para o desenvolvimento de drogas

Devido ao seu papel crucial no metabolismo, ACC é um alvo importante para o desenvolvimento de medicamentos. A inibição da atividade de ACC tem o potencial de combater o câncer ou certas infecções virais, porque as células tumorais de proliferação rápida e os vírus envolvidos na membrana requerem uma quantidade particularmente grande de ácidos graxos como componentes da membrana. O ACC também pode servir como um alvo para controlar os fatores de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares e diabetes ligados ao metabolismo aberrante de lipídios e carboidratos, resumido como "síndrome metabólica". Este estudo abre novas possibilidades para o desenvolvimento de inibidores seletivos de ACC que interferem na ativação e formação de filamentos de ACC e, em última análise, limitam a biossíntese de ácidos graxos.