El efecto β-hairpin: Perspectivas estructurales sobre la función y estabilidad de la laccasa bacteriana

Área de la Ciencia:

• Enzimología
• Bioquímica
• Biología Estructural

Sus antecedentes:

• Las laccasas son oxidasas multicopper con aplicaciones industriales.
• La laccasa de *Thermus thermophilus* HB27 (TthMCO) presenta un motivo único rico en metionina y una estructura β-hairpin.
• Esta β-hairpin bloquea parcialmente el acceso del disolvente al sitio de cobre T1, lo que podría afectar la actividad de la enzima.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la β-hairpin en la actividad catalítica y la dependencia del pH de TthMCO.
• Ingeniería de variantes de TthMCO eliminando la β-hairpin para imitar la arquitectura de la laccasa fúngica.
• Comprender las implicaciones estructurales y funcionales de la eliminación de la β-hairpin.

Principales métodos:

• Generación de dos variantes de deleción: ∆1 (eliminando regiones móviles) y ∆2 (eliminando toda la β-hairpin).
• Cristalografía para evaluar la integridad estructural de las variantes.
• Análisis cinético y perfilado de pH para determinar los parámetros catalíticos y la actividad dependiente del pH.

Principales resultados:

• La eliminación de la β-hairpin amplió el rango de pH para la actividad enzimática.
• Los valores de K_m de las variantes de deleción mejoraron, lo que indica una mejor unión del sustrato.
• La velocidad general de reacción (k_cat) se vio afectada negativamente por la deleción de la β-hairpin.

Conclusiones:

• La β-hairpin en TthMCO es crucial para equilibrar la accesibilidad del sustrato y la eficiencia de la transferencia de electrones.
• La eliminación de la β-hairpin proporciona información para la ingeniería racional de laccasas bacterianas.
• Este estudio ofrece una comprensión fundamental para optimizar la función de la laccasa en entornos industriales.