Caracterización de una acil-CoA sintetasa de Streptomyces coelicolor M145

BANCHIO, CLAUDIA E; CATALANO DUPUY, DANIELA L; GRAMAJO, HUGO C

La Plata, Buenos Aires.

Jornada; I Jornadas de Bioquímica y Biología Molecular de Lípidos y Lipoproteínas.; 2000

Streptomyces son bacterias Gram positivas abundantes en suelos. Se caracterizan por poseer un ciclo de vida  en el que ocurren procesos de diferenciación celular (producción de metabolitos secundarios) y morfológico (esporulación). La utilización de grasas  y aceites como fuente de carbono es utilizada para el crecimiento del microorganismo en gran escala con fines industriales. Conocimientos previos indican que la excreción de lipasas permite la liberación de ácidos grasos de lípidos complejos, pero no se conocía como estos eran incorporados y posteriormente metabolizados por el microorganismo. Nuestros estudios en Streptomyces coelicolor demostraron que los ácidos grasos de cadena larga (C12-18) son incorporados por un proceso mediado y activo, mientras que los de cadena corta (C4-8) lo hacen por una simple difusión. El posterior catabolismo por b-oxidación ocurre por la acción coordinada de al menos siete enzimas, siendo la Acil-CoA sintetasa la primera de la vía y la responsable de la activación de los ácidos grasos. Por homología de secuencia  se determinó la existencia en Streptomyces coelicolor M145 de al menos cuatro genes que codifican para Acil-CoA sintetasas. El gen con mayor homología a una Acil-CoA sintetasa de Micobacterium tuberculosis denominado acs1 se amplificó por PCR y clonó en un vector de expresión el cual se utilizó para realizar ensayos de actividad y para complementar la mutante de FadD E.coli. El perfil de actividad Acil-CoA sintetasa de extractos totales de S. coelicolor M145 muestra una dependencia de la fase de crecimiento y de la fuente de carbono utilizada en el medio de cultivo (oleato o glucosa). Estudios  de Northern-blot utlizando el gen acs1 como sonda indican una expresión  en fase estacionaria de crecimiento. El análisis de la mutante acs1- no muestra alteraciones del perfil bioquímico ni en el sistema de transporte de ácidos grasos, pero si  en la producción de metabolitos secundarios. Estos datos indicarían que dicha enzima puede participar en la degradación de ácidos grasos endógenos generando el acetil-CoA necesario para la síntesis de antibióticos policetónicos (actinirrodina).