Inmovilización de glutamato racemasa genéticamente modificada para la producción de mezcla racémica D, l-glutámico

Resumen

La obtención de especies ópticamente puras es uno de los retos más importantes de la química de compuestos bioactivos. Así pues, el descubrimiento de enzimas con capacidad de "racemizar" precursores farmacéuticos de interés y su posterior hiper-expresión, purificación, inmovilización y estabilización es un campo de investigación de enorme interés en química fina y química farmacéutica. La biotransformación natural del ácido L-glutámico a su racemato se lleva a cabo mediante intervención de la enzima glutamato racemasa. Se ha creado una fusión traduccional del gen de la glutamato racemasa con la región 5' del plásmido pUC18, que codifica el péptido alfa de la beta-glactosidasa lo que ha conducido a la hiper-expresión de este gen en E.coli DH5alfa. La estabilidad de dicho gen se ha mantenido a lo largo de sucesivas resiembras. Así mismo se ha demostrado que, durante la producción de E.coli DH5alfa (pGR1F) la estabilidad del plásmido introducido, después de múltiples ciclos de fermentación, se ha mantenido y que la modificación producida no ha supuesto una disminución de la actividad ni de estabilidad de la enzima. Se ha validado el modelo propuesto por Guardia (1996) para la producción de E.coli ATCC 8739, sin modificar genéticamente, en el crecimiento de E.coli DH5alfa(pGR1F). Las diferencias fundamentales son que la fase de latencia es mayor y que el rendimiento obtenido es mayor para el microorganismo modificado. La unión multipuntual de la enzima glutamato racemasa sobre gales glioxil agarosa (con un alto grado de activación) provoca aumentos muy importantes en su estabilidad. Así, mientras la enzima soluble pierde más del 90% de actividad en 5 minutos a 60ªC y pH7, los mejores derivados conservan más del 70% de actividad después de 50 horas en las mismas condiciones experimentales.