El análogo isoestructural de la coenzima B12 con rodio funciona como un ligando anti-fotorregulador de los fotorreceptores CarH y revela detalles sobre el enigmático mecanismo fotoquímico de estos fotorreceptores.
La coenzima B12 (5′-desoxi-5′-adenosilcobalamina o AdoCbl) es el cofactor biológico organometálico por excelencia en reacciones enzimáticas de excepcional eficiencia y versatilidad basadas en el uso de radicales. Una función biológica de AdoCbl, inimaginable hasta hace poco tiempo, es su papel como cromóforo de la familia de fotorreceptores CarH, cuyos miembros están ampliamente distribuidos en bacterias. Los fotorreceptores CarH detectan y responden a la luz ultravioleta, azul o verde, y sus propiedades singulares han inspirado aplicaciones fascinantes en los campos de la optogenética, la biología sintética, los materiales inteligentes y la catálisis. AdoCbl modula la oligomerización de CarH y su unión al ADN para reprimir la expresión génica en la oscuridad. La luz desensambla los oligómeros de CarH y elimina así su unión al ADN para activar la expresión génica. Además, CarH altera la fotoquímica típica de AdoCbl para liberar un producto no radical, en lugar del radical Ado altamente reactivo que constituye la base del uso de AdoCbl como cofactor enzimático. A pesar de un esfuerzo considerable, el mecanismo fotoquímico usado por CarH sigue siendo un misterio y objeto de debate en la actualidad. En un trabajo dirigido por el Prof. S. Padmanabhan/Padhu (Instituto de Química Física Blas Cabrera; IQF-CSIC) y la Prof. Montserrat Elías Arnanz (Universidad de Murcia y Unidad Asociada al IQF-CSIC) junto con el Prof. Bernhard Kräutler (Universidad de Innsbruck, Austria), y con un apoyo computacional valioso por parte del grupo del Prof. Modesto Orozco (Instituto de Investigación Biomédica, IRB Barcelona), se estudió el efecto sobre CarH de un análogo sintético de la coenzima B12 con rodio (AdoRhbl), como imitador isoestructural de AdoCbl. AdoRhbl emula estrechamente a AdoCbl en su importación por células bacterianas y como ligando para impulsar la tetramerización, unión al ADN y actividad represora de CarH, pero inhibe la fotorregulación dirigida por CarH in vitro e in vivo. El estudio proporciona detalles estructurales sobre el enigmático mecanismo fotoquímico, sin radicales, de AdoCbl en los fotorreceptores CarH, y revela que AdoRhbl es un ligando "anti-fotorregulador", abriendo nuevas vías posibles para aplicaciones antibacterianas selectivas. Publicado en Angewandte Chemie International Edition (Angew Chem Int Ed Engl. 2024 Apr 24; 63(18): e202401626. doi: 10.1002/anie.202401626)
