PROYECTOS DE I+D:
CONVERSION DE ACIDO PIPECOLICO EN LISINA EN Penicillium chrysogenum: CARACTERIZACION DEL GEN lys7 QUE CODIFICA LA SACAROPINA REDUCTASA
Area
de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de León,
24071 León
El ácido pipecólico, un iminoácido de seis átomos de carbono, parece desempeñar distintas funciones en varios organismos. Se ha descrito que es un intermediario del catabolismo de la lisina en bacterias, hongos, plantas y mamíferos. En hongos filamentosos, la biosíntesis de ácido pipecólico está estrechamente relacionada con el metabolismo de lisina. Se sabe que el ácido pipecólico se forma a través del catabolismo de lisina en Metharizium anisopliae y Rhizoctonia leguminícola y es precursor inmediato en la síntesis de compuestos alcaloides. En P. chrysogenum, un hongo filamentoso de trascendental importancia industrial, se han identificado varios mutantes auxótrofos de lisina interrumpidos en la primera parte de la ruta del ácido a-aminoadípico que son capaces de crecer en medio definido suplementado con ácido pipecólico.
En la actualidad, el ácido pipecólico es utilizado como sustrato de algunas péptidos sintetasas no-ribosomales con los que se obtienen metabolitos secundarios con nuevas e interesantes actividades farmacológicas. La posibilidad de utilizar P. chrysogenum como hospedador para producir metabolitos secundarios que contengan pipecolato es altamente viable, por lo cual, en el presente trabajo nos propusimos como objetivo general el estudio de la utilización de ácido pipecólico en P. chrysogenum.
En este trabajo se describe la clonación y caracterización molecular del gen lys7 que codifica la sacaropina reductasa en P. chrysogenum y su implicación directa en la conversión de ácido pipecólico en lisina. La sacaropina reductasa (E.C. 1.5.1.10), también conocida como sacaropina deshidrogenasa (formadora de glutamato) o a-aminoadípico semialdehído-glutamato reductasa, es una enzima dependiente de NADPH y cataliza la penúltima reacción de la ruta del ácido a-aminoadípico para la formación de lisina. En dicha reacción, el a-aminoadipato d-semialdehido y el glutamato se convierten en sacaropina, que es el precursor inmediato de la lisina.
Así mismo,
los resultados obtenidos en el presente trabajo indican que la conversión
de ácido pipecólico en lisina se lleva a cabo a través
de la siguiente vía: el ácido pipecólico se convierte
en ácido piperidín-6-carboxílico (P6C) por acción
de la pipecolato oxidasa, el P6C (que es la forma ciclada del a-aminoadipato
d-semialdehido) se convierte en sacaropina y lisina
a través de dos reacciones enzimáticas consecutivas catalizadas
por la sacaropina reductasa y la sacaropina deshidrogenasa respectivamente.
