Los metabolones son complejos supramoleculares multienzimáticos que catalizan una serie de reacciones múltiples por etapas .
La bioquímica de algunas rutas metabólicas es bien conocida y caracterizada, sin embargo, la organización espacial de las vías o cómo se localizan en una célula no se conoce bien. Algunas vías metabólicas tienen una tasa de rotación muy alta [1], lo que hace que la idea de que las enzimas y los sustratos se difundan en un citoplasma celular altamente organizado, atestado y compartimentado, es un poco difícil de imaginar.
Figura 1: Una representación en caricatura de un hipotético metabolismo glucosinolado biosintético en Arabidopsis thaliana [2]
¿Cuál es el propósito de un metabolon?
El propósito de los metabolones es hacer que el proceso metabólico sea más eficiente. Los metabolones han evolucionado para canalizar sustratos, es decir, transferir productos de reacción enzimática desde un sitio catalítico al siguiente sitio catalítico subsiguiente creando un microambiente que da como resultado una alta concentración local o transferencia directa de productos, sin dejar que los productos de reacción se equilibren con el volumen medio [3] [4]. Debido a esta canalización directa entre las enzimas, el flujo total aumenta drásticamente y también se evitan las fugas de productos / productos intermedios tóxicos.
¿Cuán reproducibles son las estructuras cristalinas de rayos X de las proteínas?
¿Qué tan únicos deben ser los aminoácidos responsables del sitio de unión de una molécula?
¿Los anticuerpos purificados son fáciles de obtener estructuras cristalinas?
Figura 2: una representación de dibujos animados de una disposición enzimática que (A) permite la difusión libre de productos de reacción con el volumen y (B) crea canalización de sustrato entre las enzimas, es decir, un metabolito potencial. Además, tenga en cuenta cómo la membrana puede actuar como un ancla. [5]
¿Cómo se organizan las enzimas que catalizan reacciones metabólicas secuenciales intracelularmente? ¿Cómo se ve un metabolón? ¿Existen interacciones transitorias entre enzimas o hay complejos enzimáticos estables que canalizan sustratos? ¿Con qué frecuencia se forman los metabolones? ¿Son abundantes en todas las especies o en algunos? ¿Cómo están regulados? –son todas las preguntas sin respuesta en el campo.
Notas a pie de página
[1] La termodinámica del camino destaca los obstáculos cinéticos en el metabolismo central
[2] Agrupación de enzimas – Universidad de Copenhague
[3] Canalización de sustrato como un enfoque para reacciones en cascada.
[4] Metabolismos sintéticos para la ingeniería metabólica.
[5] Plasticidad del metabolismo especializado mediado por metabolomas dinámicos
