Expresión de genes carotenogénicos de la bacteria myxococcus xanthus en escherichia coli

Resumen

En este trabajo, se demuestra (mediante su expresión en E.coli) que los productos de los genes orf1 y orf3 del operón carB de M.xanthus son una enzima sintetasa de geranilgeranil pirofosfato y una enzima sintetasa del fitoeno, respectivamente. Por su función demostrada y por su secuencia similar a proteínas de otras bacterias, el gen orf1 y su producto Orf1 pasan a denominarse crtE y CrtE, respectivamente, y el gen orf3 y su producto crtB y CrtB, respectivamente. Por otro lado, datos previos habían demostrado que, en M.xanthus, la deshidrogeneración del fitoeno hasta licopeno, vía fitoflueno, dseta-caroteno y neurosporeno, era llevada a cabo conjuntamente por dos deshidrogenasas que están determinadas por el gen orf2, del operón carB, y por el gen crtI. En este trabajo se ha avanzado en el estudio de las acciones concretas de dichas enzimas en el proceso de deshidrogenación, principalmente por expresión heteróloga de los genes orf2 y crtI en estirpes de E.coli productoras de carotenos parcialmente deshidrogenados. Se concluye, con dichos experimentos, que la proteína Irf2 realiza la isomerización del cis-fitoeno a trans-fitoeno y las dos primeras deshidrogenaciones que transforman el trans-fitoeno en dseta-caroteno. La proteína CrtI es capaz de deshidrogenar el dseta-caroteno hata licopeno. También se concluye que el reconocimiento de Orf2 y CrtI por su sustrato depende más de la conformación estereoespecífica del mismo que de su grado de deshidrogenación. Se propone el nombre de CrtIa para la deshidrogenasa Orf2 y CrtIb para la anterior deshidrogenasa "CrtI". Por otro lado, datos previos indicaban que la enzima de M.xanthus capaz de ciclar sólo uno de los extremos del licopeno, produciendo gamma-caroteno, estaba formada por un heterodímero constituido por una molécula de Orf7 y otra de Orf8, productos de los genes orf7 y orf8, respectivamente, del operón carA. Sin embargo, todas las enzimas ciclasas de licopeno conoc