Expresión heteróloga de proteasas en microorganismos

SEBASTIÁN A. TREJO; WALTER D. OBREGÓN; SEBASTIÁN TANCO; FRANCESC X. AVILÉS

Enzimas proteolíticas en vegetales superiores: Aplicaciones industriales

CYTED

Lugar: Buenos Aires; Año: 2009; p. 109 - 120

La tecnología del ADN recombinante ha jugado un papel muy importante en el desarrollo de la biotecnología de proteínas, ya que gracias a la manipulación de genes ha sido posible producir grandes cantidades de las mismas, muchas de las cuales se encuentran en concentraciones muy bajas en su ambiente natural. Se considera proteína recombinante o proteína heteróloga a aquella proteína cuya síntesis se realiza en un organismo distinto al organismo nativo.Para la producción de proteínas recombinantes se hace uso de los numerosos sistemas de expresión disponibles comercialmente o de aquellos diseñados para fines especiales de investigación, o bien se pueden crear sistemas de expresión según necesidades específicas. Para la selección de un sistema de expresión adecuado se tiene que tener en consideración el origen biológico y las propiedades bioquímicas de la proteína de interés, su aplicación posterior y el bioproceso que se empleará para su producción.La expresión de proteasas ha adquirido suma importancia, no sólo para la industria alimentaria, química o farmacéutica, sino también como alternativa potencial terapéutica en la biomedicina.Las proteasas participan en muchas enfermedades de manera específica; el hecho de que muchas de ellas compartan un mismo mecanismo catalítico facilita el diseño de moléculas que puedan interferir en su actividad y convertirse, en consecuencia, en potenciales fármacos para el tratamiento terapéutico de aquéllas. Ello no significa necesariamente que el mismo fármaco resulte de aplicación en enfermedades de distinta etiología, pero es obvio que en la medida en que se incremente el conocimiento de la estructura y de las características catalíticas de nuevas proteasas se dispondrá de nueva información básica que redundará en la conformación de una base de datos multipropósito en constante crecimiento. Seguramente es aquí donde debe buscarse la razón del renovado interés que se advierte en muchos grupos de investigación por el estudio de proteasas y de inhibidores de distinto origen.Por todo esto, es de vital importancia ahondar en el conocimiento de sistemas específicos de expresión de proteasas, que al proveer una tecnología eficiente de producción de las mismas permitirán seguir avanzando así en el esclarecimiento de sus propiedades biológicas y farmacéuticas.En este capítulo se brindarán algunos ejemplos de expresión heteróloga de proteasas, su activación a la forma activa y los medios de conservación. Se hará referencia únicamente a los medios de expresión más sencillos como Escherichia coli y Pichia pastoris; dejando de lado sistemas biológicos más complejos como Baculovirus y células de mamíferos. Si bien a continuación se describe la expresión heteróloga de proteasas cisteínicas, serínicas y metalocarboxipeptidasas, la metodología empleada es aplicable a peptidasas de cualquier tipo mecanístico.