La UIB describe por primera vez los «enlaces de titanio» en sistemas biológicos
Un estudio con participación de la UIB describe los «enlaces de titanio» en proteínas, con posibles aplicaciones en fármacos anticancerígenos e implantes.
Investigadores de la Universitat de les Illes Balears (UIB) han participado en un estudio que describe por primera vez la presencia de un tipo de interacción molecular llamada «enlace de titanio» en sistemas biológicos. El trabajo, publicado en la revista The Journal of Physical Chemistry Letters, de la American Chemical Society, ha sido seleccionado como tema de portada de esta publicación de referencia en química física.
La investigación, firmada por Eloá Abreu y Antonio Bauzá, del grupo Supranano de la UIB, se centra en las llamadas interacciones no covalentes. Son fuerzas mucho más débiles que los enlaces químicos tradicionales, pero desempeñan un papel clave en procesos biológicos como el plegamiento de las proteínas, el reconocimiento molecular o la acción de los medicamentos.
Los científicos han demostrado que los iones de titanio pueden actuar como puntos de atracción para átomos ricos en electrones presentes en los aminoácidos. Este fenómeno se debe a unas regiones electrónicamente deficitarias del metal, conocidas como «agujeros sigma», que funcionan como pequeños polos de atracción molecular. Hasta ahora, este tipo de interacción solo se había observado en compuestos sencillos y no en proteínas.
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores analizaron varias estructuras cristalográficas de proteínas que contienen titanio e identificaron contactos direccionales entre este metal y distintos aminoácidos. Después evaluaron la naturaleza y la estabilidad de estos enlaces mediante simulaciones computacionales.
Según el estudio, estos enlaces pueden contribuir de manera significativa a la estabilización de las proteínas y al reconocimiento molecular del titanio en entornos biológicos. El resultado tiene especial relevancia porque los compuestos basados en titanio se investigan como posibles agentes anticancerígenos y porque este metal se utiliza ampliamente en implantes médicos, prótesis y nanomateriales biomédicos.
El profesor Antonio Bauzá, coautor del estudio y profesor del Departamento de Química de la UIB, señala que «los resultados permiten entender mejor cómo el titanio es reconocido por las proteínas de los organismos vivos y pueden contribuir a desarrollar nuevos compuestos terapéuticos y biomateriales más eficientes y seguros».
Los investigadores concluyen que los enlaces de titanio constituyen una fuerza de reconocimiento molecular hasta ahora desconocida en biología. Su identificación amplía el conocimiento sobre las interacciones que gobiernan los procesos vitales y ofrece nuevas herramientas para el diseño de medicamentos y materiales biomédicos basados en este metal.
Información elaborada a partir de Ultima Hora.