Una nueva fuente de alfa-amilasas: Caracterización de la proteína Amy1 de la Cianobacteria nostoc SP.PCC 7119
- Autores: Francisco Manuel Reyes Sosa
- Directores de la Tesis: Miguel Ángel de la Rosa Acosta (dir. tes.), Fernando Publio Molina Heredia (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José María Ortega Rodríguez (presid.), Antonio J. Díaz Quintana (secret.), Bruno Díez García (voc.), Luis Carlos Romero González (voc.), Aurelio Serrano Delgado (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El gen amy1 (AM949472) de la cianobacteria Nostoc sp. PCC 7119 se ha clonado, secuenciado y sobre-expresado en la bacteria E. coli. Se trata de la primera alfa-amilasa cianobacteriana que se produce por técnicas recombinantes. La secuencia del gen amy1 es idéntica a la del gen alr2190 de Nostoc sp. PCC 7120. El análisis de la secuencia aminoacídica indica que la proteína Amy1 de Nostoc debe de estar soluble en el citoplasma de la cianobacteria. Su grado de homología es bastante alto con alfa-amilasas de otras cianobacterias, así como de bacterias del género Bacillus, Escherichia o Salmonella, pero mucho menor respecto a alfa-amilasas vegetales, de hongos, de insectos y humanas. La secuencia analizada tiene las regiones y patrones típicos de las alfa-amilasas de la familia 13 de las glicosil hidrolasas.
La secuencia aminoterminal de la proteína Amy1 de Nostoc comienza con los residuos MNGTMM, de donde resulta una proteína de 489 aminoácidos, con una masa molecular de 56,7 kDa y un punto isoeléctrico de 4,8. Tales parámetros son similares a los de la mayoría de las alfa-amilasas descritas en la literatura.
La alfa-amilasa Amy1 de Nostoc posee una alta actividad hidrolítica de almidón y glucógeno, pero no así de maltooligosacáridos más pequeños que la maltooctaosa, ni de xilano, pululano o ciclodextrinas (alfa-, beta-, y gamma-) liberando inicialmente maltotriosa y otros maltooligosacáridos mayores que la maltohexosa y finalmente maltosa o incluso glucosa. La mayor afinidad (KM) y eficiencia catalítica (kcat/KM) de la alfa-amilasa Amy1 de Nostoc se manifiesta con glucógeno de ostra, en tanto que el mayor número de recambio (kcat) se consigue con almidón de patata. La actividad máxima de la enzima Amy1 de Nostoc se alcanza cuando la solución de ensayo contiene CaCl2 2,5 mM, el pH se encuentra entre 6,50 y 7,50, y la temperatura de reacción es de 31 ºC. La actividad enzimática de la alfa-amilasa Amy1 de Nostoc se puede ver afectada por diversos tipos de compuestos, ya sean inhibidores (sulfato de amonio, dodecilsulfato sódico, maltosa) o activadores (ditiotreitol, tiorredoxinas).
La alfa-amilasa Amy1 de Nostoc puede ser aplicable industialmente en varios procesos, si bien, por sus propiedades térmicas (temperatura óptima y termoestabilidad) parece más viable su uso en panificación.
