|
Autor/a Grifoll Romero, Laia |
Abstract Las desacetilasas de quitina (CDAs) y las desacetilasas de peptidoglicano son miembros de la familia 4 de las esterases de carbohidratos (CE4), que también incluye desacetilasas de poli-β1,6-N-acetilglucosamina y esterases de acetilxilano. El peptidoglicano es uno de los principales Componentes de la pared celular bacteriana. Las bacterias patógenas utilizan la acetilación (6-O-acetilación de MurNAc) y desacetilación (2-N-desacetilación de residuos de GlcNAc y/o MurNac) de su propio peptidoglicano para evadir la detección por el sistema inmunitario innato del huésped, habiendo sido las desacetilasas de peptidoglicano propuestas como nuevas dianas antibacterianas. La desacetilación de residuos de MurNAc del peptidoglicano también está relacionada con la formación de endosporas y la germinación. Los quitosanos y los oligosacáridos de quitosano (COS) son moléculas bioactivas con diversas aplicaciones, conocidas y potenciales, en varios campos, y sus propiedades fisicoquímicas y biológicas están determinadas por sus estructuras específicas. Existe un interés creciente en el desarrollo de aproximaciones enzimáticas para la producción de oligómeros de quitosano definidos para evaluar sus funciones biológicas y desarrollar nuevas aplicaciones, presentando las enzimas de la familia CE4 un gran potencial para su uso como biocatalizadores. Con el objetivo de incrementar el conocimiento disponible en relación con la especificidad de las desacetilasas de quitina y peptidoglicano en diferentes sustratos y con las características secuenciales y estructurales que determinan estas especificidades, este trabajo reporta la caracterización exhaustiva de la desacetilasa de peptidoglicano PdaC de Bacillus subtilis (BsPdaC), así como la selección y caracterización de nuevas enzimas de la familia CE4. La cinética de desacetilación con COS ha revelado que BsPaC actúa siguiendo un mecanismo de cadena múltiple, siendo GlcNAc3 su sustrato mínimo, y que su actividad aumenta con el grado de polimerización del glicano. Se ha determinado la estructura de rayos x del dominio CE4 de BsPdaC y la comparación estructural con desacetilasas canónicas de MurNAc y GlcNAc ha llevado a proponer que, en base a sus características funcionales y estructurales diferenciales, PdaC es el primer miembro de una nueva subclase de desacetilasas de MurNAc con funciones biológicas todavía desconocidas. Además, se ha destacado la importancia de una serie de interacciones enzima-sustrato, y se ha alterado la especificidad y el patrón de desacetilación mutando un residuo que forma interacciones clave con el sustrato. Se presenta una búsqueda de nuevas enzimas CE4 basada en el análisis filogenético y bioinformático de la familia. Se han seleccionado diversas nuevas secuencias y se ha realizado la caracterización inicial de las proteínas recombinantes, de entre las cuales se ha identificado la CDA de Tilletia controversa como una nueva desacetilasa de quitina y se ha propuesto la proteína Pda de Bacillus cereus como una nueva desacetilasa de MurNAc para su caracterización adicional. |
|
|
Director/a Antoni Planas Sauter |
||
|
Departamento IQS SE - Bioenginyeria |
||
|
Fecha de defensa 2020-09-29
|
