Clonado y caracterización de biocatalizadores tipo Baeyer-Villiger monooxigenasa para síntesis orgánica

CECCOLI, ROMINA D. ; MONTANER, ANELEY N.; AMONGERO, MARCELA; BIANCHI, DARIO A.; RIAL, DANIELA V.

La Plata

Encuentro; V EnReByB; 2012

Los procesos biocatalíticos son cada vez más aceptados por el sector académico y el industrial fundamentalmente debido a las ventajas ambientales, metodológicas y económicas que surgen del uso de procesos sustentables. Una estrategia moderna para llevar a cabo transformaciones químicas de moléculas de interés es el empleo de enzimas, células o microorganismos enteros nativos o recombinantes como biocatalizadores y así aprovechar la alta eficiencia y notable selectividad de los mismos. Las Baeyer-Villiger monooxigenasas (BVMOs) constituyen una poderosa herramienta para la obtención de lactonas y ésteres a partir de cetonas [1,2]. Las lactonas son intermediarios claves para la elaboración de compuestos potencialmente bioactivos y productos naturales [3]. A fin de expandir las alternativas para síntesis química hemos realizado la búsqueda y el análisis bioinformático de flavin-monooxigenasas de diversos orígenes. Hemos clonado una secuencia codificante para BVMO de Leptospira biflexa y dos de Streptomyces coelicolor. Además, hemos optimizado las condiciones de expresión en Escherichia coli. Hemos analizado la presencia de las BVMOs de S. coelicolor en forma soluble e insoluble, y evaluado el efecto de la expresión conjunta de varios sistemas de chaperones moleculares. Sin bien las BVMOs de S.coelicolor fueron clonadas y expresadas previamente [4], de acuerdo a nuestro conocimiento sus perfiles de sustrato aún no han sido caracterizados en detalle. Cuando se analizó la expresión de la BVMO de L. biflexa en E. coli BL21(DE3) se detectaron cantidades similares de proteína recombinante en las fracciones soluble e insoluble. Asimismo, hemos comenzado a estudiar sus capacidades biocatalíticas mediante ensayos de biotransformación de cetonas con diferentes estructuras en sistemas de células enteras. Hasta el momento, hemos encontrado que células de E.coli que sobreexpresan la BVMO de L. biflexa son capaces de oxidar la cetona lineal 2-pentanona.