Investigadores de la Universidad de Sevilla han participado en una investigación para la identificación de los detalles moleculares de la regulación de una enzima esencial para el metabolismo de azúcares y estrechamente ligada a la proliferación y crecimiento celular: la piruvato quinasa. 

Los resultados, fruto de una dilatada colaboración entre el equipo liderado por la catedrática de la Universidad de Sevilla Irene Díaz Moreno y el del Prof. Eyal Arbely de la Universidad Ben-Gurión del Neguev, han sido recientemente publicados en un artículo de investigación en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

En dicho trabajo, los investigadores demuestran cómo la acetilación, una modificación química reversible que actúa como un fino mecanismo de regulación celular, afecta a la dinámica y la función de la piruvato quinasa. En células normales, estas marcas permiten ajustar con precisión el metabolismo en respuesta a las condiciones del entorno celular. Sin embargo, en situaciones patológicas como el cáncer, la pérdida de este mecanismo de control puede desviar el flujo metabólico y favorecer la proliferación celular descontrolada. 

“Entender los mecanismos moleculares que regulan de manera fina y precisa el funcionamiento de la piruvato quinasa nos acerca a descifrar los cambios metabólicos que impulsan la proliferación de las células cancerosas”, explica la catedrática Irene Díaz-Moreno, del Instituto de Investigaciones Químicas en el Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (US–CSIC). 

La piruvato quinasa tiene dos variantes: PKM1, asociada con tejidos adultos y PKM2, vinculada tanto con tejidos adultos como embrionarios. Mediante la combinación de técnicas bioquímicas, biofísicas, estructurales y simulaciones computacionales, los autores del artículo demuestran que la acetilación en determinadas posiciones de la piruvato quinasa inhibe la función y disminuye la estabilidad de la enzima. Además, los investigadores descubrieron que ciertas acetilaciones afectan de manera distinta a cada variante, revelando mecanismos específicos de regulación.

En conjunto, estos hallazgos ayudan a comprender cómo se regula esta enzima clave del metabolismo a escala molecular, y aportan información esencial para interpretar su comportamiento funcional en contextos como el cáncer, donde la pérdida de control sobre la acción de la piruvato quinasa favorece la proliferación celular.

Referencia bibliográfica: D. Pavlenko, J. Tamargo-Azpilicueta, H. Nudelman, Y. Ankri, A. Shahar, I. Díaz-Moreno & E. Arbely (2025). Isoform-specific regulation of PKM by acetylation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122: e2527086122, DOI: 10.1073/pnas.2527086122