Descripción
En el presente proyecto Europeo (QLK3-99-590) se llevaron acabo los siguientes estudios con objeto de saber como los basidiomicetos ligninolíticos son capaces de degradar compuestos aromáticos recalcitrantes y aprovechar esta información para diseñar nuevos bioprocesos: i) Optimizar sistemas de expresión para peroxidasas y lacasas de hongos (para ser utilizados en ingeniería de proteínas y fermentaciones industriales) comparando el replegado de la proteína recuperada a partir de cuerpos bacterianos de inclusión, la expresión mejorada en ascomicetos industriales y el desarrollo de un sistema de expresión en basidiomicetos; ii) caracterizar en términos de relaciones estructura-función algunas de las metaloenzimas más relevantes producidas por los basidiomicetos y, basándose en esta información, mejorar las propiedades catalíticas de algunas de ellas para su aplicación industrial utilizando técnicas de ingeniería de proteínas; iii) desarrollar procesos eficaces de fermentación para la producción de las metaloenzimas más prometedoras usando los sistemas de expresión desarrollados, y iv) evaluar su aplicación industrial en la producción de alimentos, fabricación de papel (como alternativa a procesos contaminantes) y/o otras aplicaciones respetuosas con el medio ambiente.
El trabajo incluye las siguientes tareas: i) clonación de peroxidasas y lacasas (para optimización de la expresión, mutagénesis dirigida y fermentación con enzimas recombinantes); ii) Expresión en Escherichia coli y producción de enzima activa (replegado de proteína a partir de los cuerpos de inclusión); iii) expresión de metaloenzimas fúngicas en ascomicetos (utilizando Emericella nidulans como referencia y Aspergillus oryzae para la expresión industrial); iv) Expresión de metaloenzimas en basidiomicetos usando Schizophyllum commune como modelo, con objeto de desarrollar un nuevo modelo de expresión en el basidiomiceto industrial Pycnoporus cinnabarinus v) Aislamiento y caracterización de enzimas relevantes (incluyendo una nueva peroxidasa); vi) Análisis de espectroscopía de NMR y difracción de rayos x (para obtener modelos moleculares e información estructural sobre las enzimas nuevas y recombinantes); vii) Estudios estructurales y modificación de proteínas (utilizando los sistemas de expresión mas adecuados) y ix) evaluación de la aplicabilidad industrial de las enzimas estudiadas (incluyendo los sectores de alimentación y papel).
Este trabajo se realiza en el marco de un proyecto europeo en colaboración con grupos con experiencia en i) biotecnología (CIB-CSIC, ES, y UHEL, FI); ii) genética de hongos (RuG, NL, e INRA, FR); iii) ingeniería de peroxidasas (USussex, GB) y iv) NMR (UFIR, IT) y difracción de rayos X (ETH, CH); junto con v) dos compañías productoras de enzimas con experiencia en producción de proteínas recombinantes (Frimond, BE, y Novozymes, DK). Este consorcio, con participantes de 8 países miembros de la UE y Suiza, da al proyecto una fuerte dimensión europea.
Miembros