UNIVERSIDAD DE LA RIOJA

COLABORA EN PROYECTOS DIRECTAMENTE RELACIONADOS CON LA INVESTIGACIÓN SOBRE ENZIMAS QUE LE HA VALIDO EL GALARDON A ARNOLD

Gonzalo Jiménez Osés, investigador principal del Grupo de Química Biológica Computacional de la Universidad de La Rioja, colabora en diversos proyectos de investigación con la Premio Nobel de Química 2018 Frances H. Arnold. Los estudios que desarrollan están directamente relacionados con los logros que le han valido a Arnold el galardón, centrados en la ingeniería de enzimas mediante ‘evolución dirigida’.

Arnold, investigadora del Instituto Tecnológico de California en Pasadena (EE.UU.), ha recibido hoy el Nobel de Química, junto a los científicos George P. Smith y Gregory P. Winter, por la creación de nuevas proteínas funcionales mediante la aplicación de los principios de la teoría de la evolución y selección natural.

Según ha explicado el jurado de la Academia de las Ciencias sueca, “los ganadores han tomado el control de la evolución y usaron los mismos principios (cambio y selección genético) para desarrollar proteínas que resolvieron problemas químicos de la humanidad”. Es lo que se denomina ‘evolución dirigida’.

La participación de Jiménez Osés en estos estudios consiste en explicar, mediante modelos computacionales (simulaciones por ordenador), el efecto que tienen las mutaciones (modificaciones de unos aminoácidos por otros en la secuencia proteica) introducidas en enzimas sometidas a ‘evolución dirigida’ sobre su actividad catalítica.

Estas colaboraciones –que comenzaron durante la etapa postdoctoral del investigador de la UR en la Universidad de California Los Ángeles (UCLA) con visitas al laboratorio de Arnold en el California Institute of Technology (Caltech)- han dado lugar a presentaciones en congresos internacionales y artículos científicos actualmente en fase de preparación.

Arnold lideró los comienzos de la evolución dirigida de enzimas (proteínas que catalizan reacciones químicas), desarrollando nuevas proteínas que se emplean en la fabricación de numerosos productos y aplicaciones, desde fármacos hasta biocombustibles.

Según explica Jiménez Osés “este tipo de evolución forzada en el laboratorio difiere de la natural en que las mutaciones responsables de conferir una nueva actividad sintética a la enzima se introducen de manera semi-racional, con supervisión humana y basándose en criterios de intuición química. Es decir, las mutaciones no suceden al azar, como sí ocurren en un entorno natural y nuestro propio organismo, sino que es el investigador el que guía el proceso en el laboratorio mediante un control de los aminoácidos que se van modificando”.

“Dichas mutaciones –señala el investigador de la UR- son capaces de desencadenar el inmenso poder sintético que tienen las enzimas (verdaderos laboratorios nanoscópicos) para catalizar reacciones que no tienen lugar en la naturaleza de manera espontánea, ya que no cuentan con la presión evolutiva (necesidad de supervivencia) para ello”.

“El investigador químico, sin embargo, puede imponer criterios de presión evolutiva totalmente distintos de manera que ‘fuercen’ a las enzimas a llevar a cabo procesos que de otro modo no tendrían lugar, tales como la conversión de biomasa en biocombustibles o productos de alto valor añadido, o reacciones de inserción de carbenos y nitrenos para preparar complejos fármacos, etc., todo ello de manera selectiva, limpia, sostenible y extremadamente eficiente”, concluye Jiménez Osés.

Gonzalo Jiménez Osés es investigador ‘Ramón y Cajal’ de la Universidad de La Rioja y lidera el Grupo de Química Biológica Computacional. Licenciado y doctor en Química por la UR, obtuvo el Premio Extraordinario de Doctorado y, durante su estancia en la Universidad de California Los Ángeles (UCLA) en EE UU, recibió el 2014 MBI Postdoctoral Award y el AMGEN Postdoctoral Award. En 2015 obtuvo el Premio Joven Investigador Emergente del Consejo Social de la Universidad de La Rioja.

A EE UU viajó en 2010 gracias a una beca del Gobierno de La Rioja y, ya allí, logró otra ayuda de la prestigiosa convocatoria Fulbright. En UCLA se especializó en Química Computacional de la mano de Kendall N. Houk -discípulo del Premio Nobel de Química R.B.Woordward- a través del diseño y evaluación de nuevas enzimas con aplicaciones potencialmente farmacéuticas.

En 2016 obtuvo también el Premio SusChem Jóvenes Investigadores Químicos, en su categoría Postdoct Mestrelab. Actualmente es presidente del Grupo de Jóvenes Investigadores Químicos y secretario del Grupo Especializado y Computación de la Real Sociedad Española de Química.