En bioquímica , un metabolón es un complejo estructural-funcional temporal formado entre enzimas secuenciales de una vía metabólica , que se mantienen unidas tanto por interacciones no covalentes como por elementos estructurales de la célula, como proteínas integrales de membrana y proteínas del citoesqueleto .
La formación de metabolones permite que el producto intermedio de una enzima pase (canalice) directamente al sitio activo de la siguiente enzima consecutiva de la vía metabólica. El ciclo del ácido cítrico es un ejemplo de un metabolón que facilita la canalización del sustrato. [1] [2] Otro ejemplo es la vía de síntesis de durrina en el sorgo, en la que las enzimas se ensamblan como un metabolón en las membranas lipídicas. [3] Durante el funcionamiento de los metabolones, la cantidad de agua necesaria para hidratar las enzimas se reduce y la actividad de la enzima aumenta [ cita requerida ] .
El concepto de complejos celulares estructural-metabólicos fue concebido por primera vez en 1970 por AM Kuzin de la Academia de Ciencias de la URSS, [4] y adoptado en 1972 por Paul A. Srere de la Universidad de Texas para las enzimas del ciclo del ácido cítrico . [5] Esta hipótesis fue bien aceptada en la antigua URSS y desarrollada para el complejo de enzimas glucolíticas (vía Embden-Meyerhof-Parnas) por BI Kurganov y AE Lyubarev. [6] [7] [8] [9] A mediados de la década de 1970, el grupo de FM Clarke de la Universidad de Queensland , Australia, también trabajó en el concepto. [10] [11]El nombre "metabolon" fue propuesto por primera vez en 1985 por Paul Srere [12] durante una conferencia en Debrecen, Hungría. [13]
En Chaetomium thermophilum , existe un complejo de un metabolón entre la sintasa de ácido graso y una carboxilasa MDa, [14] y se observó utilizando reticulación química acoplada a espectrometría de masas y visualizada por microscopía crioelectrónica . El metabolón de la síntesis de ácidos grasos en C. thermophilum es muy flexible y, aunque era posible una estructura de alta resolución de la sintasa de ácidos grasos , el metabolón era muy flexible, lo que dificultaba la determinación de la estructura de alta resolución.