Descripción
Las enzimas que catalizan reacciones redox (oxidorreductasas) representan una alternativa respetuosa con el medioambiente frente a los fuertes reactivos empleados en procesos industriales que implican transformaciones oxidativas para la producción de productos químicos y otros compuestos de valor añadido, con amplio mercado en las economías desarrolladas y emergentes. Los hongos, así como otros microorganismos, proporcionan la fuente más amplia y fácilmente explotable para conseguir este tipo de enzimas. Sin embargo, la penetración de las oxidorreductasas microbianas en los mercados arriba mencionados es aún baja, a pesar del reciente descubrimiento de algunas de las enzimas más prometedoras. Además, el uso de enzimas como biocatalizadores requiere adaptar sus propiedades catalíticas y operativas, un tipo de manipulación genética que es posible hoy en día haciendo uso de las herramientas de ingeniería de proteínas. En este contexto, el proyecto PEROXICATS se centra, en primer lugar, en la búsqueda de nuevas peroxidasas, uno de los tipos más interesentes de oxidorreductasas debido a su alto potencial de redox y a la singular actividad peroxigenasa recientemente descrita en algunas de ellas. Para la búsqueda de genes de nuevas peroxidasas/peroxigenasas fúngicas se hará uso de la gran cantidad de recursos genómicos actualmente disponibles, y que se generará en el transcurso del proyecto. Esto proporcionará una colección de nuevas enzimas que serán evaluadas en diferentes reacciones, pudiendo dar como resultado productos de interés. Por otra parte, se abordarán algunos de los factores que actualmente limitan la aplicación industrial de estas enzimas, concretamente su inactivación por peróxido de hidrógeno, baja expresión funcional, y el limitado potencial de transferencia de oxígeno. Además, se modularán las propiedades catalíticas de los candidatos enzimáticos más interesantes para adaptarlos a los procesos industriales. En ambos casos, se utilizará una combinación de diseño racional y no racional, basado, respectivamente, en mutagénesis dirigida y mutagénesis al azar empleando métodos de selección de alto rendimiento. De esta forma, se obtendrá un conjunto de peroxidasas/peroxigenasas novedosas y más robustas con alto potencial de aplicación industrial. La amplia especificad de sustrato y plasticidad catalítica de algunas peroxidasas, que se mejorarán adicionalmente como parte del proyecto PEROXICATS, las hace adecuadas, por ejemplo, para sustituir fuertes productos químicos en la oxidación de compuestos recalcitrantes u otros tipos de compuestos para los que se requiera un oxidante de alto potencial redox. Las peroxigenasas poseen también un gran potencial biotecnológico, ya que pueden catalizar reacciones de oxifuncionalización selectiva, entre otras, requeridas en la síntesis orgánica, y que son difíciles de conseguir por métodos químicos convencionales. Estas características dotan a estas enzimas de un considerable interés en química fina (por ejemplo, sustituyendo las reacciones de hidroxilación muy costosas que actualmente se usan en el sector farmacéutico), así como en el sector de productos químicos en general (por ejemplo, para la oxifuncionalización de hidrocarburos). Más información en www.peroxicats.org.
Miembros