Lipasas en actinomicetos: caracterización bioinformática de una isoforma con la mayor identidad de secuencia con lip b de cándida antarctica

Abstract

Las lipasas (EC 3.1.1.3) se encuentran entre las enzimas más utilizadas en procesos biotecnológicos y de las más exploradas en la producción de biodiesel. La lipasa B de Candida antárctica (CALB) es un referente funcional en la industria de los biocombustibles; no obstante, la sobreexpresión heteróloga en Escherichia coli no alcanza los niveles de producción cuando se emplean hospederos fúngicos. La presencia de actinomicetos en ambientes oleosos y sus comprobadas actividades lipolíticas exógenas sugieren que las actinobacterias podrían codificar lipasas tan eficientes como CALB. Las bases de datos predicen un gran número de enzimas lipolíticas en actinomicetos que carecen de caracterización funcional y estructural. Esta investigación se enfocó en la selección y caracterización in silico de una isoforma de lipasa en actinomicetos, con la condición de presentar la mayor identidad de secuencia posible con CALB. Se eligió la secuencia de 321 aa de Amycolatopsis sp. ATCC 39116 (Amyco_LipB). Los análisis in silico revelaron la conservación de los aminoácidos Ser, Asp e His que componen la tríada catalítica, el pentapéptido “GXSXG” y el dipéptido HG encontrados comúnmente en las lipasas pertenecientes a la superfamilia del plegamiento α/β hidrolasa. Se construyó un modelo 3D por homología y se realizaron simulaciones de acoplamiento molecular in silico. Los resultados de interacción enzima-sustrato con ésteres de pNP apuntan a que esta proteína es, en efecto, una lipasa/esterasa. Se realizaron simulaciones de dinámica molecular con el fin evaluar la estabilidad del modelo estructural en diferentes temperaturas. Tomados en conjunto, los resultados sugieren que la proteína de Amyco_LipB podría reemplazar a CALB en reacciones de hidrólisis de triglicéridos, requisito indispensable para probar su potencial en reacciones de transesterificación. El paso por seguir será la sobreexpresión en E. coli para poner a prueba la nueva lipasa Amyco_LipB en reacciones in vitro.