IDENTIFICACIÓN DE UNA NUEVA LIGASA INVOLUCRADA EN LA VÍA ENDÓGENA DE LIPOILACIÓN PROTEICA EN BACILLUS SUBTILIS

MARTIN, N.; DE MENDOZA D; MANSILLA, MC

Buenos Aires - Argentina

Congreso; IV Congreso Argentino de Microbiología General; 2007

Sociedad Argentina de Microbiología General

El ácido lipoico (ácido 6,8-tioctico), es un cofactor esencial para el funcionamiento de enzimas clave del metabolismo oxidativo de la mayoría de los organismos, tanto eucariotas como procariotas. Entre las enzimas lipoiladas se encuentran los complejos piruvato deshidrogenasa, 2-oxoglutarato deshidrogenasa, deshidrogenasa de cetoácidos ramificados y el sistema de clivado de la glicina. El modelo actual de la biosíntesis y utilización de ácido lipoico es el de Escherichia coli, que involucra dos vías, una exógena en la cual el lipoato ingresa a la célula y es transferido a las apoproteínas en un proceso dependiente de ATP, catalizado por la Lipoato ligasa A (LplA) y una vía de síntesis endógena. Esta segunda vía requiere del producto del gen lipB, la proteína lipoil (octanoil)-[ACP]-proteína-N-lipoiltransferasa, la cual transfiere el ácido octanoico endógeno a las proteínas lipoilables. Estos dominios octanoilados son posteriormente modificados, mediante la inserción de dos átomos de azufre, por la enzima lipoil sintasa (LipA), generándose los derivados lipoilados. El análisis bioinformático del genoma de Bacillus subtilis reveló la existencia de dos marcos abiertos de lectura que codifican productos con homología a LplA (yhfJ e yqhM), sin embargo no se encontró ninguno con similitud significativa a la proteína LipB. Recientemente demostramos que B. subtilis es capaz de sintetizar ácido lipoico y ligarlo a las apoenzimas, lo que sugiere la presencia de al menos una enzima responsable de la lipoilación endógena. Un candidato es el gen ywfL, localizado corriente abajo de un gen relacionado con la asimilación de azufre, este gen codifica un producto de función desconocida y presenta moderada similitud con YhfJ. Se llevó a cabo la construcción de la mutante nula en ywfL, NM51. Esta cepa es incapaz de crecer en medio mínimo, pero su crecimiento se restaura al adicionar acetato más los precursores de los ácidos grasos ramificados o ácido lipoico. Por otra parte, NM51 presenta baja frecuencia de esporulación en medio SM. Este  fenotipo se revierte parcialmente al suplementar el medio con ácido lipoico. Además, en esta cepa existe una fuerte inducción de la transcripción del gen de la desaturasa, confirmando que es incapaz de sintetizar los precursores de los ácidos grasos ramificados y, por lo tanto, la fluidez de su membrana sólo puede aumentarse con la síntesis de ácidos grasos insaturados. Estos resultados sugieren que la presencia de YwfL funcional es indispensable para la incorporación de ácido lipoico endógeno a los complejos enzimáticos piruvato deshidrogenasa y deshidrogenasa de cetoácidos ramificados de B. subtilis, por lo que renombramos a YwfL como LipL.