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Autor/a
Fargas Gutiérrez, Ignacio
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Abstract
En la actualidad, uno de los principales retos a los que se enfrentan las empresas productoras de leche en polvo infantil es obtener un producto cuyas propiedades mimeticen al máximo las de la leche materna, cuya composición única en oligosacáridos aporta unas características difícilmente sustituibles. Favorecer el correcto desarrollo de la flora intestinal, modular el sistema inmune y proteger al organismo contra infecciones mediante el bloqueo de la adhesión de bacterias patógenas son tan solo algunos ejemplos de los numerosos beneficios asociados al consumo de estos Human Milk Oligosaccharides, más comúnmente conocidos como HMOs.
A día de hoy ya se ha descubierto e identificado la estructura de más de 200 HMOs en la leche materna, cuyos elementos básicos que constituyen la estructura de su mayoría son 5 monosacáridos: la D-Glucosa (Glc), D-Galactosa (Gal), N-acetil-D-glucosamina (GlcNAc), L-fucosa (Fuc) y el ácido N-acetilneuramínico o siálico (Neu5Ac). Dada la inexistencia de fuentes naturales que proporcionen estas moléculas en cantidades suficientes para su uso como ingrediente en la leche en polvo infantil, se han llevado a cabo numerosas investigaciones con tal de conseguir producir HMOs de forma artificial y a gran escala a fin de abordar la elevada demanda de este tipo de compuestos. La elevada complejidad de los procesos de síntesis química, así como los bajos rendimientos de producción hacen que ésta no sea una opción viable para ser trasladada a escala industrial. Por otro lado, se ha descubierto que la síntesis enzimática podría ser una metodología prometedora gracias a que permite formar enlaces glicosídicos con una elevada regio- y estéreo- especificidad, dando lugar a estructuras complejas tal y como sucede en la naturaleza.
Atendiendo a este contexto, el objetivo de este proyecto es emplear la Lacto-N-biosidasa de Bifidobacterium bifidum (LnbB) como biocatalizador para la síntesis de Lacto-N-tetraosa (LNT). En su forma wild type, esta enzima cataliza la hidrólisis de LNT en Lacto-N-biosa (LNB) y lactosa. Se ha demostrado que la aplicación de técnicas de ingeniería de proteínas permite revertir la reacción hidrolítica de enzimas hacia la reacción de transglicosilación.
A lo largo de este proyecto, se han generado los nuevos mutantes W394F/H263R y W394F/Q190L y comparado con el mutante W394F, cuya relación de actividad de hidrólisis frente transglicosilación ha mostrado ser la más alta hasta la actualidad. La expresión de las proteínas resultantes y la caracterización de su actividad enzimática reveló una reducción en la actividad hidrolítica y en la actividad transglicosilación para el mutante W394F/Q190L respecto al W394F.
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