Modelado molecular de la Fitasa de Klebsiella pneumoniae diseño racional de variantes termoestables y tolerantes a pH ácidos
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Date
2025-08-07
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente estudio se centra en la ingeniería in silico de la fitasa GCEP-84 de Klebsiella pneumoniae con el propósito de desarrollar variantes con mayor termoestabilidad y tolerancia a pH ácido, características clave para su aplicación en procesos industriales. A partir de un modelo inicial obtenido mediante I-TASSER y la estructura cristalográfica homóloga 2WNI, se diseñaron cuatro variantes: la proteína nativa (GCEP-84), la variante 2WNI (H25A), su reversión Δ2WNI (A25H) y un diseño multipunto generado por FireProt. La validación estructural se realizó con MolProbity, asegurando una geometría adecuada antes de los análisis. Posteriormente, se llevaron a cabo simulaciones de dinámica molecular con GROMACS a 50 °C, 65 °C y 80 °C, evaluando tanto la estabilidad estructural como los cambios conformacionales en estados de protonación correspondientes a pH 2 y pH 5. Adicionalmente, se efectuó acoplamiento molecular con AutoDock Vina para estimar la afinidad de cada variante hacia el fitato, su sustrato natural. Los resultados mostraron que la variante Δ2WNI logró un equilibrio óptimo entre resistencia térmica y tolerancia a pH ácido sin pérdida significativa de afinidad, mientras que FireProt presentó una destacada estabilidad a 80 °C pero con una reducción en la afinidad de unión. Estos hallazgos contribuyen al diseño racional de fitasas optimizadas para condiciones extremas en la industria de alimentos y piensos.
Description
Keywords
Klebsiella pneumoniae, fitasa, termoestabilidad, tolerancia a pH acido, modelado molecular, dinámica molecular, acoplamiento molecular.