Caracterización de una hidrolasa de epóxido de isobutileno (IbcK) de la bacteria catabolista del isobutileno...

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La bioquímica
• Enzimología

Sus antecedentes:

• Las bacterias metabólicas aeróbicas como Mycolicibacterium sp. ELW1 proceso de isobutileno (IB).
• El metabolismo inicial del IB implica la formación de 2-metil-1,2-epoxipropano (óxido de isobutileno, IBO), un intermediario reactivo del epoxido.
• Las epoxidas hidrolasas están implicadas en la desintoxicación de estos metabolitos reactivos, aunque su papel en el catabolismo de los alquenos volátiles es menos conocido.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar enzimáticamente, funcionalmente y estructuralmente la epoxida hidrolasa IbcK involucrada en el catabolismo del isobutileno.
• Para aclarar el papel de IbcK en el metabolismo del óxido de isobutileno y otros epóxidos por Mycolicibacterium sp. ELW1 (en inglés).
• Para explorar el potencial de IbcK como catalizador enantioselectivo.

Principales métodos:

• Clonado, expresión heteróloga y purificación del producto del gen ibcK (IbcK) mediante cromatografía de afinidad Ni-NTA.
• Ensayos enzimáticos para determinar la actividad de IbcK en el óxido de isobutileno y otros epóxidos.
• Determinación de la estructura cristalina de IbcK con una resolución de 2,29 Å.

Principales resultados:

• IbcK purificado rápidamente y óxido de isobutileno hidrolizado estequiométricamente a 2-metil-1,2-propanediol.
• IbcK exhibió actividad contra varios epóxidos, incluidos el cis- y el trans-2,3-epoxibutano, y mostró enantioselectividad hacia el trans-2,3-epoxibutano.
• La estructura cristalina reveló un pliegue de hidrolasa α / β de dos dominios, con una gran similitud con EchA, y sugirió un equilibrio monómero-dímero.

Conclusiones:

• IbcK es una enzima clave en la vía catabólica del isobutileno de Mycolicibacterium sp. ELW1, que convierte eficientemente el óxido de isobutileno en un diol menos reactivo.
• La caracterización de IbcK expande las funciones conocidas de las hidrolasas epóxidas en el metabolismo microbiano de alquenos volátiles.
• Las propiedades enantioselectivas de IbcK sugieren aplicaciones potenciales en el biocatálisis.