Este hallazgo, publicado en la revista ‘Nature Communications’, “permitirá comprender el funcionamiento de esta enzima y sentar las bases para el desarrollo de reguladores farmacológicos específicos que puedan ser de utilidad en enfermedades neurológicas como el párkinson”, según el CSIC.

El equipo de investigadores, liderado por José María Valpuesta, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), en colaboración con el grupo de Aurora Martínez, de la Universidad de Bergen (Noruega), ha determinado la estructura de la enzima tirosina hidroxilasa mediante la utilización de la criomicroscopía electrónica, una técnica microscópica que analiza muestras a temperaturas criogénicas.

En ese sentido, José María Valpuesta explicó que se ha demostrado “por primera vez” que la estructura de la enzima TH funciona como un tetrámero, es decir, “que consta de cuatro partes”, habiéndose observado el mecanismo de autorregulación de TH mediado por la dopamina.

El investigador detalló que “en esta estructura se observa una masa central que se corresponde con un tetrámero donde se encuentran los dominios catalíticos, conectada a dos pequeños volúmenes a ambos lados que contienen los dominios reguladores”. La unión entre ambas, continuó, “se realiza a través de una región muy flexible en el extremo inicial de TH, lo que explica la dificultad previa de obtener la estructura completa”.

A su vez, Jorge Cuéllar, investigador en el CNB-CSIC, comentó que el descubrimiento permite comprender cómo la TH se autoinhibe en presencia de dopamina, determinándose que la actividad de esta enzima depende de la localización de esta región en la estructura global.

Cuando en la célula hay suficiente cantidad de dopamina, ésta se une al centro activo de la TH, la región flexible se mueve para proteger esta unión y se mantiene la inhibición. Por el contrario, ante una nueva necesidad de dopamina, se activa la fosforilación de la región flexible, que desestabiliza la unión enzima y la dopamina, siendo desplazada del centro activo, y la enzima vuelve a funcionar.

“El nuevo modelo permite seguir los cambios en la estructura tridimensional de la enzima al unirse con la dopamina y el papel relevante de la región flexible en el funcionamiento o la inhibición de su acción”, recalcó Cuéllar.