Mutagénesis dirigida de la lacasa cueo de escherichia coli: efectos de la deleción del dominio d2 sobre la actividad enzimática

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dc.contributor.advisorHernandez Torres, Jorge
dc.contributor.authorPico Martinez, Leidy Rocio
dc.date.accessioned2024-03-03T23:20:57Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:20:57Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLas lacasas son enzimas que catalizan la oxidación de compuestos fenólicos, junto con la reducción de O2 en agua. Están ampliamente distribuidas en bacterias, hongos, plantas e insectos. Se ha demostrado que en Escherichia coli, la lacasa CueO está involucrada en la homeostasis de cobre gracias a su actividad cuproso oxidasa. CueO actúa como oxidasa de sustratos fenólicos como el DMP, el ABTS, la siringaldazina, etc. Estructuralmente, las lacasas constan de tres dominios cupredoxina D1, D2 y D3. El plegamiento espacial de los tres dominios se ha conservado, sólo D1 y D3 integran átomos de Cu2+ en el sitio activo. Los reportes de lacasas de sólo dos dominios han aumentado. Las pruebas de actividad demuestran que las pequeñas lacasas bacterianas oxidan los mismos sustratos que las lacasas de tres dominios. En el presente trabajo se analiza la función del dominio D2 en las lacasas de tres dominios, si en la naturaleza abundan isoformas de dos dominios que cumplen la misma función oxidasa. Por primera vez se evaluó el efecto de la deleción del dominio D2 de una lacasa de tres. Como modelo se usó la lacasa de CueO de E. coli. Los resultados computaciones y experimentales demostraron que a pesar de la deleción del dominio D2, la pequeña lacasa diseñada (CueO∆D2) mantiene la actividad oxidasa. Se discute, cuál puede ser la función del dominio D2 en las lacasas, si la enzima puede prescindir de este dominio, sin perder su actividad. Finalmente, se diserta sobre las implicaciones evolutivas y funcionales que derivan de los resultados obtenidos. La principal conclusión es que el dominio D2 no ha desaparecido durante la evolución, porque en taxones específicos las lacasas de tres dominios cumplen otras actividades que requieren la presencia del dominio D2, además de garantizar la resistencia a la degradación y la estabilidad estructural
dc.description.abstractenglishLaccases are enzymes that catalyze the oxidation of phenolic compounds, along with the parallel reduction of O2 in water. Laccases have broad biotechnological applications. Laccases are widely distributed in bacteria, fungi, plants and insects. It has been shown that in Escherichia coli, the CueO laccase is involved in copper homeostasis due to its cuprous oxidase activity. Like the other laccases, CueO acts as oxidase of conventional phenolic substrates such as DMP, ABTS, syringaldazine, etc. Structurally, most of laccases characterized to date have three domains D1, D2 and D3, although the 3D folding of the three domains is essentially the same, only D1 and D3 bind Cu2+ atoms in the active site. Recently, there have been increasing reports of two cupredoxin domain laccases. Activity tests demonstrate that small bacterial laccases are able to oxidize the same substrates than three-domain laccases. In the present work, we analyze the function of D2 in the three-domain laccases, since two domain isoforms fulfill the same oxidase function in nature. The functional effect of the D2 domain deletion in a three-domain laccase has been evaluated. The three-domain laccase CueO of E. coli was used as a model. The computational and experimental results showed that despite the deletion of the D2 domain, the designed small laccase (CueOΔD2) maintains the oxidase activity of its three-domain precursor. It is discussed then, which is the function that D2 domain plays in laccases, if the enzyme can work without this domain, without losing its activity. The evolutionary and functional implications that derive from the results are discussed. The main conclusion is that the D2 domain has not disappeared during evolution, because in specific taxa, three-domain laccases fulfill other activities that require the presence of domain D2, in addition to ensuring the resistance to protein degradation and the folding stability
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameBiólogo
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/36457
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programBiología
dc.publisher.schoolEscuela de Biología
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectLacasa
dc.subjectCueo
dc.subjectSlac
dc.subjectMulticobre Oxidasas
dc.subjectMutagénesis Dirigida
dc.subjectEscherichia Coli
dc.subject2
dc.subject6-Dimetoxifenol (Dmp)
dc.subjectMutación.
dc.subject.keywordLaccase
dc.subject.keywordCueo
dc.subject.keywordSlac
dc.subject.keywordMulticopper Oxidases
dc.subject.keywordDirected Mutagenesis
dc.subject.keywordEscherichia Coli
dc.subject.keyword2
dc.subject.keyword6-Dimethoxyphenol (Dmp)
dc.subject.keywordMutation.
dc.titleMutagénesis dirigida de la lacasa cueo de escherichia coli: efectos de la deleción del dominio d2 sobre la actividad enzimática
dc.title.englishDirected mutagenesis of the escherichia coli cueo laccase: effects of the deletion of domain d2 on enzimatic activity
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Biología