Caracterización bioquímica de una α-amilasa maltogénica de Lactobacillus plantarum WCFS1

Abstract

Según la base de datos CAZY (Carbohydrate-active enzymes, http://www.cazy.org) existen 153 familias de glicosil hidrolasas. Alguna de estas familias, a su vez, incluyen diferentes subfamilias, como el caso de la familia 13 de glicosil hidrolasas (GH13) que consta de 42 subfamilias. La subfamilia 20 de la familia GH13 (GH13_20) incluye enzimas con actividad amilasa maltogénica (EC 3.2.1.133), ciclomaltodextrinasa (EC 3.2.1.54) y neopullulanasa (EC 3.2.1.135). Estas enzimas se distinguen de las típicas α-amilasas por poseer un dominio N-terminal adicional y por mostrar mayor preferencia por ciclomaltodextrinas que por almidón. Lactobacillus plantarum WCFS1 posee 55 proteínas anotadas en la base de datos CAZY como posibles glicosil-hidrolasas (GH). La proteína Lp_2757 de L. plantarum WCFS1 está anotada como posible α-amilasa maltogénica. Lp_2757 pertenece a la subfamilia GH13_20 de glicosil hidrolasas. Estructuralmente, las enzimas de la familia GH13 poseen tres dominios estructurales conservados (dominios A, B y C). Las enzimas de la subfamilia GH13_30 poseen además un dominio N-terminal adicional de unión a almidón (CBM), el dominio CBM34. La proteína Lp_2757 posee los dominios típicos de las proteínas GH13_20. En este trabajo se ha clonado el gen y se ha hiperproducido y caracterizado bioquímicamente la proteína Lp_2757. Para conocer la especificidad de sustrato de Lp_2757 se ha utilizado una librería de 24 derivados p-nitrofenilo de azúcares. De los compuestos ensayados, Lp_2757 presenta actividad frente a p-nitrofenil-α-D-maltopiranósido y p-nitrofenil-α-D-maltopentaósido. Lp_2757 presenta actividad óptima a 37 ºC y pH de 6.0. La presencia de iones Fe2+ y Ca2+ incrementa la actividad de Lp_2757, así como la presencia de DMSO, DEPC y EDTA. Respecto a los parámetros cinéticos calculados con el sustrato α-D-maltopentaósido, Lp_2757 presenta mayor afinidad y especificidad de sustrato que otras enzimas de L. plantarum pertenecientes a la familia GH13 caracterizadas previamente