Estudio de la enzima hiosciamina 6beta;-hidroxilasa libre e inmovilizada como biocatalizador para la producción in vitro de escopolamina

J. M. MINOIA; M. E. VILLANUEVA; G. J. COPELLO; J. RODRÍGUEZ TALOU; A.B. CARDILLO

Simposio; III Simposio Latinoamericano de Biocatálisis y Biotransformaciones (SiLaByB) y VIII Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones (EnReBB); 2018

La(-)-escopolamina es un alcaloide obtenido actualmente a partir deplantas de la familia Solanaceaey es de gran valor para la industria farmacéutica por suspropiedades antimuscarínicas. Las desventajas del cultivo a camposumado a que su síntesis química es inviable se presentan como unaoportunidad para el desarrollo de procesos que mejoren larentabilidad del método actual de producción. La enzima hiosciamina6β-hidroxilasa(H6H) es la responsable de catalizar la transformación dehiosciamina en anisodamina y escopolamina;es por ello que en este trabajo exploramos el uso de la H6H fusionadaa una etiqueta de afinidad por quitina como biocatalizador en unproceso invitro mediantesu inmovilización a bolillasde quitina comerciales (ChB) y nanocristales de quitina (NCQ). Atal fin, se clonó el ADNc de la H6H proveniente de Brugmansiacandidafusionada al dominio de unión a quitina (ChBD) de la Quitinasa A1 deBacilluscirculansWL-12,en el vectorpET32a(+) utilizando como hospedador la cepa de expresión E.coliOrigami (DE3). Los extractos de proteína soluble conteniendoChBD-H6H se pusieron en contacto con las matrices ChB y NCQ,observándose porcentajes de unión de (63,2±2,0) y (93,9±1,2),respectivamente.Por último, la actividad in vitro de la enzima libre e inmovilizadaen ambas matrices fue analizada según lacapacidad de convertir hiosciamina en anisodamina y escopolamina,obteniéndose los siguientes porcentajes de conversión: (75,9±8,5)y (23,6±8,2) para la enzima libre; (92,8±2,2) y (5,8±0,4) para laenzima inmovilizada en NCQ y (39,4±10,3) y (0,6±0,4) para ChBD-H6Hinmovilizada en ChB.Estosresultados indican que la proteína de fusión generada presenta lafuncionalidad propia de la H6H y además es capaz de unirse amatrices de quitina con diferente eficiencia según la estructura dela misma. A su vez, la inmovilización de ChBD-H6H a nanocristales dequitina se presenta como una estrategia promisoria ya que se observauna conversión completa del sustrato en sus compuestosde valor agregado, lo que permitiría reutilizar la enzima en ciclossucesivos de producción o desarrollar un sistema en continuo.