Mapping the active site of Streptomyces sp. β–glucosidase by mutational analysis

Autor/a

Padilla Meza, Osman

Abstract

La beta-glucosidasa (β - glucosidasa) és un enzim que es distribueix àmpliament en el sistema de tres dominis de la biologia (bacteris, arquees i eucariotes) i, a més, està ben estudiat per exercir un paper fonamental en moltes funcions biològiques dels diferents organismes. A causa d'això, l'enzim ha estat atractiu per a molts investigadors per les seves múltiples aplicacions biotecnològiques. En biocombustibles, aliments i begudes, bugaderia i detergents, paper i pasta de paper, i indústries tèxtils.
Tot i que l’activitat enzimàtica de la β-glucosidasa és un factor limitant per satisfer la demanda dels seus diferents productes a la indústria. Moltes investigacions utilitzen eines d'enginyeria enzimàtica per millorar diferents propietats de l'enzim, com ara l'activitat, l'afinitat, la selectivitat i l'estabilitat mitjançant dos procediments ben establerts: el disseny racional i l'evolució dirigida.
Coneixent els diferents rols biològics i les aplicacions biotecnològiques en què està implicada la β-glucosidasa, aquesta tesi magistral se centra especialment en la beta-glucosidasa 3 de Streptomyces sp., Més coneguda com a proteïna Bgl3. En estudis previs, l’enzim Bgl3 s’ha classificat a la família 1 glicosilhidrolasa i s’ha estudiat les seves diferents propietats catalítiques. A més, es van identificar diferents residus catalítics mitjançant estudis bioinformàtics per trobar un possible enzim candidat a acceptar les septanoses (sucres anulars de set àtoms) com a substrat natural mitjançant l'enginyeria enzimàtica.
Pel que fa als darrers anys, s’estudien els carbohidrats de la septanosa sobre les seves interaccions proteïnes-carbohidrats, el seu paper en els sistemes biològics i les seves possibles aplicacions terapèutiques. Tanmateix, un dels inconvenients per estudiar els sucres de l'anell de set àtoms, encara no s'han detectat en sistemes biològics naturals. De manera que, les septanoses es produeixen per diferents mètodes químics.
Degut a això, l’enzim Bgl3, ha estat mutat i estudiat mitjançant un disseny racional, per tal d’obtenir informació sobre les diferents interaccions substrat-enzim i el comportament diferencial que es trobaria en els respectius llocs actius de les diferents proteïnes. I, finalment, es vol proposar un nou enzim candidat que pugui ser capaç d’acceptar hidrats de carboni septanosa com a substrat.

 

Director/a

Planas Sauter, Antoni

Estudis

IQS SE - Màster en Bioenginyeria

Data

2020-05-14