Obtencion de desoxirribosa 5-fosfato como intermediario de síntesis de desoxinucleosidos mediante el uso de microorganismos con actividad aldolasa

A. VALINO, M. PALAZZOLO, E. LEWKOWICZ, A.M. IRIBARREN

san luis

Encuentro; III Encuentro regional de Biocatálisis y Biotransformaciones; 2008

Universidad Nacional de San Luis

La necesidad de diseñar nuevos procesos para la producción de desoxirribonucleósidos (dNs) se ha incrementado con la creciente demanda de drogas antisentido, antivirales y de desoxirribonucleótidos (dNXPs) para técnicas de PCR. En particular, la dificultad en la producción de dNs radica en la generación de las unidades 2-desoxirribosídicas. La síntesis química de las mismas y la subsiguiente obtención de dNs, implica complejos pasos de protección y desprotección. Por esta razón, es de gran interés estudiar caminos alternativos que permitan la síntesis de dNs en forma sencilla, limpia y económica. Entre los más utilizados se halla la transglicosidación microbiana, en la cual se emplean como biocatalizadores células de bacterias productoras de enzimas de la familia de las nucleósido fosforilasas y, como sustratos, nucleósidos pirimidínicos1. El intermediario de dicha biotransformación, la pentosa 1-fosfato, puede ser también utilizado como sustrato. Sin embargo, debido a la inestabilidad de este tipo de compuestos, es conveniente prepararlos por isomerización enzimática de pentosas 5-fosfato utilizando la enzima fosfopentomutasa (PPM)2. Para la obtención de pentosas 5-fosafato, uno de los posibles caminos es aquél que involucra aldolasas. La función natural de las mismas es catalizar la formación de enlaces carbono-carbono (C-C) a partir de dos compuestos carbonílicos3. En particular, la desoxirribosa 5-fosfato aldolasa (DERA), que se encuentra naturalmente en tejido animal y en microorganismos, genera 2-desoxirribosa 5-fosfato (DR5P) a partir de acetaldehído como sustrato donor y gliceraldehído 3-fosfato (G3P) como molécula aceptora, con un elevado grado de estereoselectividad4. Este trabajo tuvo como objetivo seleccionar células enteras de microorganismos que contengan actividad DERA y puedan ser utilizadas para la obtención de DR5P. Para ello se llevó a cabo un screening primario sobre el cepario de nuestro laboratorio con el fin de seleccionar las bacterias capaces de utilizar 2-desoxirribosa como fuente de carbono y energía. Posteriormente, mediante un screening secundario, se identificaron 10 microorganismos tolerantes a altas concentraciones de acetaldehído, mayoritariamente del género Streptomyces. Empleando los biocatalizadores seleccionados, se procedió a ensayar la reacción de condensación de acetaldehído y G3P encontrándose varias cepas que catalizaron la biotransformación propuesta. Por último, para obtener DR5P de un modo más económico, fueron utilizados diferentes sustratos con el propósito de generar G3P in situ. Todos los resultados fueron evaluados cualitativamente mediante cromatografía en capa delgada mientras que, para el análisis cuantitativo, se utilizó un método colorimétrico de detección de DR5P.