Caracterización del centro activo de las acilasas de "Streptomyces lavendulae y "Actinoplanes utahensis"búsqueda de nuevas actividades e inmovilización

Zusammenfassung

En la actualidad, los antibióticos beta-lactámicos continúan siendo los fármacos más prescritos en el tratamiento de enfermedades bacterianas y se estima que su mercado anual puede alcanzar los 25.000 millones de dólares en 2010. Un aspecto fundamental que ha permitido el uso continuado de las penicilinas hasta nuestros días, ha sido la posibilidad de fabricar penicilinas semisintéticas a partir de las penicilinas naturales producidas por fermentación, las penicilinas G y V. En este sentido, el empleo biotecnológico de penicilina acilasas ha resultado primordial en el desarrollo de nuevos fármacos. Estas enzimas hidrolizan las penicilinas naturales rindiendo, como productos de su catálisis, el ácido carboxílico correspondiente y el ácido 6 ¿aminopenicilánico (6-APA), núcleo de partida para la producción de penicilinas semisintéticas. Una de las principales ventajas que ofrecen la penicilina V acilasa de Streptomyces lavendulae (SlPVA) y la aculeacina A acilasa de Actinoplanes utahensis (AuAAC) en la producción biotecnológica de 6-APA, radica en que estas dos enzimas son las únicas penicilina acilasas descritas capaces de hidrolizar las penicilinas alifáticas naturales presentes en los caldos de fermentación empleados para producir las penicilinas G o V, cuya presencia dificulta la cristalización del 6-APA y ocasiona pérdidas económicas significativas. En la presente memoria de Tesis Doctoral se ha abordado en primer lugar la optimización de la expresión de la SlPVA y la AuAAC en un organismo heterólogo, requisito indispensable para la implementación industrial ambas acilasas. Asimismo, se ha realizado una búsqueda de nuevas actividades con posible interés industrial, estudiando su capacidad de hidrólisis de distintas N-a cil-homoserina lactonas y de antifúngicos como la aculeacina A, así como su capacidad de síntesis de penicilina V. Por otra parte, se ha profundizado en el estudio del mecanismo catalítico de ambas enzimas, dilucidando los residuos implicados en la c atálisis. Finalmente, se ha llevado a cabo la inmovilización de ambas enzimas en soportes activados con grupos epóxido, tales como Eupergit C y Sepabeads, lo que ha permitido obtener derivados inmovilizados muy estables y activos en la hidrólisis de penicilina V y otras penicilinas alifáticas, lo que resulta muy interesante para la utilización industrial de estas enzimas.