Enzimas para la biotransformacion de colesterol y otros esteroles: expresión en Saccharomyces cerevisiae

TOMÁS J. POKLÉPOVICH; MARIELA L. TOMAZIC; JOSEFINA CAILLAVA; ALEJANDRO D. NUSBLAT; CLARA B. NUDEL

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; 7º CONGRESO Y EXPOSICIÓN PARA LA PRODUCCIÓN FARMACÉUTICA, BIOTECNOLÓGICA Y VETERINARIA; 2012

ETIF

A diferencia de otros organismos eucariotas, el ciliado, Tetrahymena thermophila no sintetiza esteroles ni tampoco los requiere para su crecimiento, en cambio sintetiza el gamaceran-alcohol, tetrahymanol. Sin embargo, Tetrahymena tiene la capacidad de metabolizar esteroles cuando son agregados al medio de cultivo, modificarlos e incorporarlos a su membrana, al mismo tiempo que inhibe la síntesis de tetrahymanol. Hasta el presente se describieron cuatro actividades: C-5(6), C-7(8) y C-22(23) esterol desaturasas (DES), las cuales introducen dobles enlaces en las posiciones C-5, C-7 y C-22, de los esteroles, respectivamente, y  C-24 des-etilasa, que cataliza la remoción del grupo etilo del C-24 de la cadena lateral de C29 esteroles. Al dia de hoy, nuestro grupo a identificado 3 de los genes correspondientes a estas enzimas. Las esterol desaturasas son enzimas de gran interés ya que pueden ser utilizadas para reducir el contenido de colesterol en los productos alimenticios, tales como suspensiones de leche y huevo. Incluso puede tranformarse el colesterol en provitamina D en un solo paso enzimático (Patente de EEUU 6.534.100). Esta biotransformación se debe a la actividad de la enzima C-7 esterol desaturasa. En este trabajo se muestra como Tetrahymena puede ser manejada para la reducción del colesterol en alimentos fluidos como la leche y el huevo de hasta un 50%. Generando como productos de la biotransformacion derivados del colesterol como son provitamina D y compuestos con actividad de fitosteroles. Debido a la alteracion de las caracteristicas organolépticas de los alimentos tratados con Tetrahymena, se buscó expresar estas enzimas en algun organismo GRAS, con el fin de probar este nuevo microorganismo como plataforma para la biotransformacion y de estudio de las enzimas. En este caso mostramos la expresion de la enzima C5 sterol desaturasa en Saccharomyces cerevisiae. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran el potencial uso de las desaturasas de esteroles de Tetrahymena thermophila en el campo de la biotransformación. La correcta expresión de la esterol C-5 esterol desaturasa en sistemas heterólogos como la levadura realizada recientemente en nuestro laboratorio, la identificación génica de la C-7 esterol desaturasa y su estudio posibilitarán, sin dudas, su uso para la reducción de colesterol como también el uso de estas enzimas para la biotransformación de otros esteroles.