Avances en la caracterización del catabolismo del ácido fenilacético en escherichia coli

Resumen

El objetivo perseguido en este trabajo ha sido avanzar y profundizar en el conocimiento de la ruta de degradación del ácido fenilacético (PA) en Escherichia coli W En primer lugar se ha caracterizado la segunda etapa en la degradación de PA, la transformación de PA en fenilacetil-CoA (PA-CoA). Se ha demostrado por una parte, que los genes paaABCDE son todos necesarios para la hidroxilación del anillo aromático de PA-CoA, primer intermediario de la ruta, y por otro lado, que esta hidroxilación es dependiente de oxígeno. En segundo lugar se han estudiado el gen paaX, que codifica un represor que controla la expresión de los genes catabólicos. En este trabajo se ha confirmado que la proteína PaaX también está implicada en la represión de su propia expresión, y se ha observado que el PA-CoA es el inductor del sistema. La proteína PaaX es capaz de competir y desplazar la unión de la RNA polimerasa a la zona promotora. Se ha observado que los promotores de la ruta de degradación del PA no se pueden activar en anaerobiosis, porque no puede sintetizarse PA-CoA, ya que la PA-CoA ligasa pierde rápidamente su actividad en ausencia de oxígeno. En tercer lugar se ha estudiado la función del gen paaY que se encuentra contiguo al gen paaX La ausencia del gen paaY retrasa de forma significativa el crecimiento de E. coli en PA pero sólo cuando está presente el represor PaaX. Además las células deficientes en este gen no son capaces de activar de forma efectiva la ruta paa cuando la bacteria utiliza únicamente PA como fuente de energía. La proteína PaaY se ha hiperexpresado y purificado, comprobándose que es una metaloenzima trimérica que presenta actividad tioesterasa sobre algunos compuestos derivados de CoA.