Caracterización molecular de la ruta de degradación del ácido gálico en Pseudomonas putida

Resumen

El trabajo descrito a lo largo de esta Tesis ha dado lugar a las siguientes conclusiones: 1. Se ha identificado y caracterizado el primer cluster génico gal, responsable de la ruta de degradación aeróbica de ácido gálico (GA) en Pseudomonas putida KTGAL, una cepa derivada de P. putida KT2440 y adaptada a la utilización de GA como única fuente de carbono y energía. Los genes gal confieren la capacidad de degradar GA a otras bacterias Gram-negativas, tales como otras cepas de Pseudomonas o E. coli. 2. El gen galA codifica una dioxigenasa de ruptura de anillo que convierte el GA en la forma ceto del oxalmesaconato (OMA), siendo la primera galato dioxigenasa de estructura primaria conocida que se ha descrito en la literatura. GalA representa el primer miembro de una nueva subfamilia de extradiol dioxigenasas de tipo II con una novedosa arquitectura modular consistente en dos dominios que pueden haber evolucionado de la fusión de la subunidad menor (a) y mayor (ß) de las protocatecuato 4,5-dioxigenasas. 3. El gen galD codifica una isomerasa que transforma el OMAceto en su forma OMAenol, siendo la primera vez que se describe una OMA ceto-enol isomerasa en la literatura. La identificación de esta etapa enzimática completa la ruta bioquímica de degradación de GA descrita anteriormente en bacterias. GalD pertenece a una nueva familia de isomerasas bacterianas distinta a las descritas hasta ahora en rutas de catabolismo de compuestos aromáticos y que también se encuentran presentes en rutas de degradación meta de protocatecuato vía OMA. 4. El gen galB codifica una hidratasa que convierte la forma enol del OMA en xalcitromalato (CHA), siendo el prototipo de una nueva familia de OMAhidratasas no relacionada con otras OMA-hidratasas ya caracterizadas y pertenecientes a la familia amidohidrolasa_2. La proteína GalB es una Zn2+- hidratasa hexamérica cuya tríada facial de interacción con Zn2+ (los residuos His14, Asp17 e H127) podría haber evolucionado a partir del centro activo de ciertas deacetilasas dependientes de Zn2+, siendo la primera vez que se describe una actividad hidratasa dentro de la gran superfamilia de las Zn2+-hidrolasas.