La fosfofructoquinasa (PFK), una de las enzimas más estudiadas del metabolismo celular por su papel esencial en la glucólisis, desempeña una función que hasta ahora había pasado desapercibida. Un equipo de científicos de la Universidad de Surrey (Reino Unido), en colaboración con la Universidad de Granada (UGR), ha demostrado que esta proteína también participa directamente en la regulación de la división celular, un hallazgo que podría abrir nuevas vías para comprender enfermedades y desarrollar futuras terapias.
El estudio, publicado en Nucleic Acids Research, revela que una de las subunidades de esta enzima, denominada Pfk2, actúa sobre el ARN mensajero (ARNm) para favorecer la producción de proteínas implicadas en el ciclo celular, una función completamente independiente de su papel clásico en la obtención de energía.
Una enzima con una función desconocida desde hace décadas
La PFK ha sido investigada de forma intensiva desde la década de 1950 por ser una pieza fundamental de la glucólisis, el proceso mediante el cual las células obtienen energía a partir de la glucosa.
Sin embargo, la nueva investigación demuestra que Pfk2 también puede unirse al ARN mensajero, desenrollar pequeñas moléculas de ARN bicatenario en una dirección específica y favorecer la traducción de genes responsables de la división celular.
Este descubrimiento cuestiona la visión tradicional de la enzima como un simple regulador metabólico y amplía de forma significativa su papel dentro de la biología celular.
La PFK actúa como un interruptor que decide cuándo se divide una célula
Los investigadores proponen que la enzima funciona como un auténtico «interruptor de relevo molecular», capaz de interpretar el estado energético de la célula y utilizar esa información para decidir si es el momento adecuado para crecer y dividirse.
Cuando la disponibilidad de energía es baja, la PFK mantiene su actividad clásica en la glucólisis, contribuyendo a la producción de energía.
En cambio, cuando la célula dispone de suficientes recursos energéticos, la subunidad Pfk2 adopta una conformación distinta que favorece su interacción con el ARN y estimula la traducción de genes implicados en el ciclo celular.
La división celular se altera cuando falta Pfk2
El trabajo demuestra que la ausencia de Pfk2 provoca importantes alteraciones en células de levadura.
Los investigadores observaron que estas células crecen más lentamente, aumentan de tamaño y presentan dificultades para completar el paso entre las fases G1 y S del ciclo celular.
Además, comprobaron que estos defectos desaparecen al reintroducir una versión de Pfk2 incapaz de participar en la glucólisis, lo que confirma que esta nueva función es completamente independiente de su actividad metabólica tradicional.
Más de 600 moléculas de ARN identificadas
Para llegar a estas conclusiones, el equipo utilizó técnicas de secuenciación de ARN, proteómica y diversos ensayos bioquímicos.
Los experimentos permitieron identificar más de 600 moléculas de ARN mensajero unidas por Pfk2 en células vivas, muchas de ellas relacionadas con proteínas esenciales para el ciclo celular mitótico.
Asimismo, demostraron que Pfk2, a diferencia de Pfk1, posee la capacidad de desenrollar pequeñas moléculas de ARN bicatenario, una propiedad característica de las helicasas de ARN, proteínas especializadas en modificar la estructura del material genético.
Un avance con posibles aplicaciones biomédicas
La investigadora de la Universidad de Granada, Ana María Matia González, destaca que el hallazgo modifica la comprensión tradicional de esta enzima.
«Abre nuevas vías para comprender funciones celulares críticas, así como posibles aplicaciones biomédicas», explica.
Según añade la profesora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I de la UGR, «este descubrimiento podría ayudar a entender mejor enfermedades asociadas a una regulación anómala del ciclo celular y favorecer el desarrollo de terapias».
El estudio no solo amplía el conocimiento sobre una de las enzimas más importantes del metabolismo, sino que también revela una conexión inesperada entre la producción de energía y el control de la división celular, un mecanismo fundamental para el funcionamiento de los organismos y para el estudio de numerosas enfermedades.
