Investigación de medios para el uso de papaína como biocatalizador

LLERENA-SUSTER, C.R.; JOSÉ, C.; COLLINS, S.E.; BRIAND, L.E.; MORCELLE, S. R.

Montevideo, Uruguay

Encuentro; IV Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones; 2010

La papaína (EC 3.4.22.2) es una endopeptidasa cisteínica proveniente de Carica papaya muy empleada en diversas aplicaciones biotecnológicas. Además de hidrolizar proteínas, puede catalizar reacciones de formación de enlaces amida y éster en medios conteniendo altas proporciones de solventes orgánicos. La comprensión de su estabilidad estructural tiene gran importancia a fin de optimizar la actividad enzimática en distintos medios. En este contexto, se estudió el efecto de medios con altas proporciones (90 y 99%) de solventes orgánicos miscibles acetonitrilo (ACN) y metanol (MeOH) sobre la estabilidad estructural y biológica de la papaína pura. Se analizó la influencia de dichos solventes sobre la conformación de papaína mediante estudios de fluorescencia. Los cambios de la estructura secundaria se estudiaron mediante el intercambio isotópico de la enzima con D2O y análisis infrarrojo in situ por Reflexión Total Atenuada ATR. Simultáneamente, se probó la actividad proteolítica remanente de la enzima luego de 1 y 24 hs de incubación en dichos medios. Los resultados revelaron que la estructura de papaína prácticamente no sería alterada por ACN. Luego de 24 h de incubación, la actividad residual obtenida fue superior al 90% en presencia de dicho solvente. Los estudios espectroscópicos evidenciaron que no hubo cambios significativos en la estructura secundaria ni terciaria de la enzima. Por su parte, el MeOH provocó una marcada disminución de la actividad inicial de la papaína (aprox. 20-50%). El análisis de la estructura secundaria de la enzima tratada en MeOH 99% evidenció la disminución del porcentaje de helice alfa y el aumento de la estructura desordenada. Agradecimientos: ANPCYT (PICT 02224 y PICT Redes 726/06)  y UNLP (proyecto 11X-485). LEB, SEC y SRM son miembros de la carrera del Investigador y CJ es becario doctoral de CONICET.