Los venenos no solo sirven para envenenar

Comer una sola oronja verde o amanita phalloides es suficiente para acabar con nuestra vida, es una de las setas más peligrosas con las que nos podemos encontrar. El mismo emperador romano Claudio acabó sus días, parece ser, que consumiendo una de estas setas que se dan en mucho robledales y algo menos en los bosques de algunas confieras.

El principal veneno de esta seta es una sustancia natural, un péptido cíclico de ocho aminoácidos. ¿Cómo hace un péptido tan pequeño para ser letal y sin conservantes? ¿Y para qué más puede servir mas que para envenenar?

amanita phalloides hongo-venenoso death cap mooshroom amanitin

amanita phalloides hongo venenoso. Sombrero de la muerte.

La alfa amanitina que es como se llama el veneno principal de este hongo y de otros tipos, adopta una forma muy especial. Forma y carga que hacen que se una con mucha afinidad a la RNA Polimerasa II y disminuya muchísimo la velocidad adición de nucleótidos nuevos a la cadena de ARN mensajero en formación.

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Estructura 3D del octapéptido circular alfa-amanitina

Los investigadores que estudiaban el mecanismo de este veneno encontraron que la creación de RNA mensajero, el que sale del núcleo para servir de molde para la fabricación de proteínas, se paraba a dosis bajas del octapéptido. Pero no detenía la formación de otros tipo de ARN, ni los ribosomales (ARNr), ni los de transferencia (ARNt). Tampoco detiene la síntesis de ARNm en cloroplastos y mitocondrias. Sólo a dosis más altas se lograba inhibir la síntesis de ARNt, no así de ARNr.

A su vez, esto llevó al conocimiento y aislamiento de los tres tipos de ARN polimerasas en eucariotas: RNA Pol II -> síntesis de ARNm, RNA Pol III -> ARNt y RNA Pol I -> ARNr que compone los ribosomas.

Si como una falsa oronja, este pequeño péptido entra en mis células y va bloqueando la síntesis de proteínas incluso del repuesto de la polimerasa. Esto lleva a un periodo sin síntomas seguido de un fallo sistémico paulatino, intestino, riñones, hígado… que puede acabar con una muerte larga y dolorosa.

El proceso molecular por el cual detiene el enzima RNA Pol II se conoce mucho mejor ahora gracias a la cristalografía de rayos x y es muy interesante. La amanitina inhibe la síntesis de ARNm uniéndose a una zona especial del enzima, no en el centro activo, tampoco taponando la entrada de nucleótidos, sino impidiendo el movimiento fluido un resorte molecular. Cada vez que se añade un nucleótido nuevo la enzima debe translocarse para avanzar por la cadena copiada y añadir el siguiente. Como una cremallera que pilla tela se entorpece el avance mucho. En realidad la Pol II sigue añadiendo unidades pero a un ritmo muy, muy bajo, permitiendo una velocidad de catálisis del todo incompatible con la vida.

Esta cámara lenta que logra la amanitina también ha permitido que se pueda cristalizar una de las partes de la catálisis pudiendo así estudiar con más detalle como lleva a cabo el trabajo químico este enzima tan importante, hasta para un dios-emperador romano.

RNA Pol II dna polymerase inhibitor amanitin amanitina detalle

La alfa amanitina se une con mucha afinidad a la RNA Polimerasa II y disminuye muchísimo la velocidad adición de nucleótidos nuevos a la cadena de ARN mensajero en formación. La alfa amanitina es un octapétido que producen algunos hongos como la amanita phalloides

RNA Pol II dna polymerase inhibitor amanitin amanitina detalle

La alfa amanitina (olelo de esferas) se une con mucha afinidad a la RNA Polimerasa II y disminuye muchísimo la velocidad adición de nucleótidos nuevos a la cadena de ARN mensajero en formación.

Este post participa en el V Festival de la Cristalografía que organiza Ciencia y Presencia

Esta entrada participa en la Edición XXXIV (Edición del Sé) del Carnaval de Química, cuyo anfitrión es Jesús Garoz Ruiz en su blog moles de química.

Esta entrada participa en el XXX Carnaval de la Biología que aloja el blog activatuneurona.wordpress.com @ACTIVATUNEURONA

REFERENCIAS

Structural basis of transcription inhibition by α-amanitin and implications for RNA polymerase II translocation. Florian Brueckner & Patrick Cramer. Nature Structural & Molecular Biology 15, 811 – 818 (2008). Published online: 13 June 2008 | doi:10.1038/nsmb.1458

The RNA polymerase II trigger loop functions in substrate selection and is directly targeted by alpha-amanitin. Craig D. Kaplanemail, Karl-Magnus Larsson, Roger D. Kornberg

6 comentarios en “Los venenos no solo sirven para envenenar

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