Caracterización molecular de las [alfa]-aminoadipato reductasas de "Acremonium chrysogenum" y "Penicillium chrysogenum"

Abstract

La biosíntesis de lisina en hongos filamentosos tiene lugar mediante la ruta del alfa-aminoadipato. La importancia de alfa-aminoadipato viene dada por la posibilidad de incorporación de este intermediario hacia la síntesis de metabolitos secundarios como los antibióticos beta-lactámicos penicilina, sintetizada por P. Chrysogenum, y cefalosporina, sintetizada por A. Chrysogenum. En este trabajo se profundiza en el conocimiento de la utilización del alfa-aminoadipato reductasas de los mismos. Esta enzima cataliza la transformación de alfa-aminoadipato a alfa-aminoadipato-semialdehído en la ruta de síntesis de lisina. Se ha clonado y caracterizado el gen lys2 que codifica para la alfa-aminoadipato reductasa de A. Chrysogenum. La proteína codificada por este gen (Lys2) contiene todos los dominios de la actil-CoA ligasas y otras enzimas como las péptida sintetasas, que activan los aminoácidos mediante ATP para formar aminoacil-AMP.Asimismo, hemos encontrado el sitio de unión de NADPH de las proteíans Lys2. La complementación de la cepa LG de P. Chrysogenum (alterada en el gen lys2, auxótrofa de lisina) con el gen lys2 de A. Chrysogenum demuestra que se forma una holo-Lys2 funcional, es decir que la fosfopatoteinil transferasa Lys5 de P. Chrysogenum puede utilizar la proteína apo-Lys2 de A. Chrysogenum como sustrato a modificar introduciendo el brazo de fosfopantoteína. Se ha demostrado que la adición de lisina a medios de fermentación no ejerce represión sobre la actividad alfa-aminoadipato reductasa de A. Chrysogenum y P., chrysogenum. Por otra parte, se observa un fuerte efecto de inhibición "in vivo" por lisina. El nitrato en diferentes medios de fermentación, ocasiona una disminución acusada de la actividad alfa-aminoadipato reductasa, así como de la concentración de proteína Lys2. Este efecto es revertido al añadir lisina al medio de cultivo. Por primera vez se ha purificado a homogenedidad y carcteri