Caracterizacion genetica y bioquimica de las etapas tardias de la biosintesis de cefamicina c en nocardia lactamdurans

Abstract

La cefamicina C es un antibiótico de estructura beta-lactámica, cabeza de serie de todas las cefamicinas semisintéticas, que es producido por especies de estreptomicetos como Streptamyces clavuligerus y Nocardia lactamdurans. La característica estructural más importante de la cefamicina C es la presencia de un grupo metoxilo en la posición 7 del anillo de beta-lactama. Este grupo metoxilo incrementa la resistencia del antibiótico a la degradación por beta-lactamasas microbianas. En el desarrollo de este trabajo se han caracterizado dos genes, amcI y amcJ, de la agrupación biosintética de cefamicina C de Nocardia lactamdurans, responsables de la introducción del citado grupo metoxilo durante la biosíntesis del antibiótico. Los productos génicos del amcI y amcJ, proteínas P7 y P8 respectivamente, constituyen un sistema de dos componentes capaces de interaccionar entre sí, catalizado de forma coordinada la reacción de metoxilación del anillo beta-lactámico. La proteína P7 posee zonas de identidad significativa en aminoácidos con metiltransferasas dependientes de S-denosilmetionina y con hiddroxilasas dependientes de Fe(IIE no hemínico. Esta proteína se encuentra implicada en el reconocimiento de algunos de los cofactores de la reacción enzimática. Por su parte, la proteína P8 parece estar directamente implicada en el reconocimiento del substrato de la reacción, y resulta esencial para la estabilidad del complejo P7-P8. Este complejo proteico existe in vivo en todos los microorganismos productores de cefamicina C que han sido estudiados. Debido al elevado potencial biotecnológico que presenta este sistema, durante el desarrollo de esta memoria se han utilizado los genes amcI y amcJ de Nocardia lactamdurans para la producción de 7-metoxicefalosporina C, mediante expresión de los mismos de Acremonium chrysogenum utilizando vectores integrativos. En estos experimentos se ha demostrado la formac