Caracterización bioquímica y molecular de la conversión de isopenicilina N en penicilina N en "Acremonium chrysogenum": descripción de un nuevo sistema de epimerización en la biosíntesis de antibióticos

• Autores: Ricardo Vicente Ullán
• Directores de la Tesis: Juan Francisco Martín Martín (dir. tes.), Francisco Javier Casqueiro Blanco (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de León ( España ) en 2002
• Idioma: español
• Número de páginas: 162
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Justo del Rey Iglesias (presid.), Santiago Gutiérrez (secret.), Daniel Ramón Vidal (voc.), Félix Busto Ortiz (voc.), Javier Velasco Álvarez (voc.)
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• Resumen

  • La ruta de biosíntesis de cefalosporina C en Acremonium chrysogenum esta totalmente caracterizada excepto el paso de conversión de isopenicilina N en penicilina N. En este trabajo, se han caracterizado dos transcritos localizados corriente abajo del gen pcbC. Dichos transcritos se corresponden con los genes cefD1 y cefD2, cuyas proteínas deducidas presentan respectivamente homología con acil-CoA sintetasas de ácidos grasos de cadena larga y alfa-metilacil-CoA racemasas.

    La inactivación dirigida de los genes cefD1 y cefD2, mediante la técnica de doble marcador mostró que los transformantes interrumpidos no sintetizan cefalosporinas, carecen de actividad isopenicilina N epimerasa y acumulan isopenicilina N. Para restaurar la actividad isopenicilina N epimerasa y la síntesis de cefalosporinas en los transformantes interrumpidos, es necesario la complementación en "trans" con ambos genes. Sin embargo, la complementación en "trans" con los genes cefD1 y cefD2 por separado; no restaura la actividad isopenicilina N epimerasa ni la síntesis de cefalosporinas.

    Este trabajo demuestra que en Acremonium chrysogenum la conversión de isopenicilina N en penicilina N, tiene lugar a través de un sistema de epimerización que no había sido descrito antes en la biosíntesis de antibióticos. En dicho sistema, la isopenicilina N es activada como CoA por la isopenicilinil N-CoA-sintetasa codificada por el gen cefD1. Posteriormente la isopenicilinil N-CoA es racemizada a penicilinil N-CoA, por la isopenicilinil N-CoA epimerasa codificada por el gen cefD2. Finalmente una tioesterasa hidroliza el enlace CoA tioster, liberando pinicilina N.