Busqueda de microorganismos con actividad haloperoxidasa para su uso como biocatalizadores?

MÉDICI, R.; GARAYCOECHEA. J. I., LEWKOWICZ, E. S., IRIBARREN, A. M,

Buenos Aires

Congreso; Congreso anual de la Sociedad Argentina de Microbiología; 2007

instituto Leloir

Las haloperoxidasas son un grupo de enzimas capaces de catalizar la halogenación de compuestos orgánicos en presencia de haluros inorgánicos sencillos como el KCl o KBr y peróxidos como el H2O2. Existen tres clases de enzimas con actividad haloperoxidasa que llevan a cabo la reacción por diferentes mecanismos: aquéllas que contienen un grupo hemo, aquéllas que contienen vanadio y las que no contienen metales. Enzimas de esta última clase fueron aisladas de bacterias provenientes de los géneros Pseudomonas y Streptomyces. Luego de su elucidación estructural, se demostró que estas enzimas no son peroxidasas, sino hidrolasas que pueden actuar como perhidrolasas en presencia de H2O2 y ácidos carboxílicos de cadena corta. El desarrollo de nuevos métodos para la obtención de análogos de nucleósidos es un área de gran interés, debido a que estos compuestos presentan una variedad de aplicaciones. En particular, los derivados halogenados son utilizados como agentes terapéuticos e intermediarios de reacción. Entre ellos podemos citar el 6-cloropurín desoxirribósido con actividad anti SARS, los nucleósidos polihalogenados de indol y benzimidazol útiles como inhibidores del Citomegalovirus humano (HCMV) y por su actividad antihelmíntica, y los benzimidazoles halogenados 2-sustituidos que poseen actividad antituberculosis. Como alternativa sustentable a la síntesis orgánica clásica, la preparación de estos compuestos puede ser realizada utilizando biocatalizadores. Con el fin de seleccionar microorganismos capaces de halogenar heterociclos nitrogenados análogos de bases nucleosídicas, se ensayó sobre la colección de bacterias de nuestro laboratorio, la haloperoxidación de la monoclorodimedona, un sustrato ampliamente reportado para el estudio de dichas enzimas dado que su desaparición puede medirse espectrofotométricamente. De esta forma, se encontraron microorganismos pertenecientes a los géneros Pseudomonas, Streptomyces y Bacillus, entre otros, capaces de ser utilizados como biocatalizadores en forma de células enteras. Empleando dichas bacterias se ha llevado a cabo la cloración y la bromación regioselectiva del indol obteniéndose derivados halogenados en posición 5 y/o 7, los cuales fueron determinados por CG-MS. La reacción fue optimizada en cuanto a pH, a concentración de reactivos y sustrato y a masa de biocatalizador, de forma de minimizar los productos de oxidación derivados de la actividad oxigenasa de las haloperoxidasas