Modelado tridimensional de una xilanasa de Trichoderma atroviride LBM 117

MARQUEZ, RB; MOLINA A; AYALA SCHIMPF AR; ZAPATA, PD.,; FONSECA, MI.

Simposio; SAPROBIO 2021 - TRANSFIRIENDO BIOTECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO; 2021

En la actualidad cada vez son más los procesosbiotecnológicos que se llevan a cabomediante la utilización de enzimas. En estesentido, dada su actividad hidrolítica, las enzimasxilanolíticas son de gran interés porsus diversas aplicaciones tales como el blanqueode la pulpa en la industria papelera, laproducción de biocombustibles y como suplementodietario para la alimentación animal.En la industria alimentaria, y de panificadosparticularmente, permite mejorar lascaracterísticas organolépticas. Sin embargo,para su aplicación, las enzimas deben serobtenidas en un corto periodo de tiempo,ser rentables económicamente y a su vez,hallarse reportadas de manera correcta. Eneste sentido el presente trabajo tiene comoobjetivo caracterizar bioinformáticamentela xilanasa de Trichoderma atroviride LBM117 obtenida por clonación previamentepor el grupo de trabajo. Para ello se analizaron parámetros que permitan predecir tantosu validez como modelo tridimensional y sucomportamiento en la interacción con sustratosreportados en la bibliografía.Para la obtención de la secuencia aminoacídicase utilizó el programa ExPASyBioinformatic Resource Portal (https://web.expasy.org/translate/). Para la predicción dela estructura secundaria de la proteína seutilizó el programa PSIPRED (http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/). El modelado teóricotridimensional de la proteína se realizó conSWISS-MODEL (https://swissmodel.expasy.org/) utilizando como templado una estructurade alta resolución de una xilanasa II obtenidapor el método de difracción de rayosX 1,50 Å. La evaluación de calidad cristalográficay la caracterización del sitio activo dela enzima se realizaron mediante MolProbityyla herramienta perteneciente a ProteinPlus,DogSiteScorer, respectivamente.Para el ensayo de acoplamiento se utilizócomo sustrato a la D-xilosa, principal componentemonosacárido del xilano, cuya estructurafue obtenida en PubChem; el dockingmolecular se realizó mediante el softwareAutodock VINA.A partir de la secuencia nucleotídica, setradujo a la secuencia de 222 aminoácidos.El modelo 3D teórico de la proteína consta deun dominio catalítico único constituido pordos hojas β anti-paralelas retorcidas y unaα-hélice, lo cual coincide en un 78.95% conla estructura de una endoxilanasa II de Trichodermareesi, obtenida por el método dedifracción de rayos X la cual se utilizó comotemplado. La proteína obtuvo un score de1,49 respecto los parámetros geométricos,y un Clashcore de 3,85 en alusión al contactoentre átomos presentes en la molécula.De los residuos presentes en el cristal, el95,5% se encontró en regiones favorecidasde acuerdo al diagrama de Ramachandran.Como sitio catalítico se reportó un poket conun volumen de 822,46 ų y una superficie de974,21 Ų. El potencial de unión a sustrato(DrugScore) fue de 0,83. Los resultados delacoplamiento indicaron una energía de afinidadde -5,2 kcal/mol, cuyos principalesaminoácidos intervinientes fueron Tyr77,Pro 126, Trp 79 y Arg122.Este trabajo confirma que la enzima endoxilanasapertenece a la familia G11, nosolo a nivel estructural sino también funcional,evidenciado por los residuos conservadosen la interacción con sustratos.