Motor rotativo de células

2001/04/19 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

• Biokimika
• Biologia

El reto era conocer el funcionamiento de la sintasa ATP y en la revista Nature de esta semana se ha publicado un trabajo en el que el científico Yasuda y su equipo explican este funcionamiento.

Según este trabajo, la sintasa ATP consta de dos motores rotativos denominados F 0 y F 1. Este mecanismo utiliza el movimiento para convertir la energía electroquímica en mecánica y, finalmente, para obtener energía química. Para ello, el motor F 1 actúa de intermediario y gira 120º. Además, han visto que cada paso rotatorio está formado por dos subpasos.

Los motores F 0 y F 1 tienen funciones especializadas. El motor F 0 está asociado a estructuras celulares productoras de energía como la mitocondria. En ella canaliza los protones a través de su rotor y de su parte no rotativa, para así conseguir el giro. El motor F 1, por su parte, cataliza la producción de ATP con el ADP (adenosindifosfato) y el fosfato inorgánico si el motor F 0 da la fuerza giratoria necesaria.

Ambos motores también pueden trabajar al revés. Al aislado F 1 se le denomina F 1 -ATPasa, ya que si no recibe fuerza del motor F 0 hidroliza el ATP mediante giro inverso. No obstante, no existen pruebas directas del giro del motor F 0. Sin embargo, se ha podido comprobar in vitro el giro de 120º del motor F 1 y el tiempo que tarda en cada paso.

La sintasa ATP fue una de las primeras enzimas en saber que interacciona entre sus núcleos catalíticos. En la actualidad existen pruebas netas en las que el giro producido por el ATP y el motor F 1 están relacionados.

Además se conocen otras máquinas moleculares similares al motor F 1. Gracias a ellos, el ATP asociado a una zona catalítica genera producción en otra zona mediante movimientos mecánicos. Un ejemplo es la molécula auxiliar de GroEl que ayuda a plegar bien las nuevas cadenas de proteínas formadas.

Sin embargo, siguen buscando respuestas a muchas preguntas. La base de datos de proteínas que se está elaborando podrá proporcionar comparaciones estadísticas de proteínas relacionadas, lo que ayudará a los investigadores a comprender los mecanismos de las enzimas.