Instituto de Biotecnologia UNAM

Dr. Joel Osuna Quintero

  1. Optimización de enzimas para la producción de metabolitos de interés.
    1. Metabolito: 6-APA (uso en producción de antibióticos semi-sintéticos de tipo penicilina). Logramos producir una penicilino acilasa monomérica y permutada circularmente que no requiere del procesamiento postraduccional de la enzima silvestre.Logramos optimizar el péptido señal tipo Tat de la penicilino acilasa silvestre.
    2. Metabolito: fenilalanina. En colaboración con el grupo del Dr. Guillermo Gosset se logró mejorar una variante de PheA (Corismato Mutasa-Prefenato Deshidratasa-Dominio de unión a fenilalanina) que carece del dominio de reconocimiento a fenilalanina responsable de inactivar las actividades corismato mutasa-prefenato deshidratasa de PheA.
    3. Metabolito: tirosina. En colaboración con el grupo del Dr. Guillermo Gosset, nos encontramos en las etapas finales de caracterización de variantes de TyrA (Corismato Mutasa-Prefenato Deshidrogenasa) obtenidas por evolución dirigida, que presentan resistencia a la inhibición por tirosina. Fue necesario separar las mutaciones responsables de la resistencia a la inhibición, y en algunos casos realizar mutagénesis a saturación en dichas posiciones, para lograr variantes con actividades catalíticas similares a las de la enzima silvestre pero que presentan resistencia a la inhibición por tirosina. En colaboración con el Dr. Paul Gaytán, realizamos un barrido de sustituciones, deleciones ó inserciones en un asa catalítica responsable de la interacción con tirosina en el dominio de prefenato deshidrogenasa. Nos encontramos en las etapas finales de caracterización de las diferentes variantes obtenidas.
    4. Metabolito: L-lactato. En colaboración con los Doctores Alfredo Martínez (Grupo del Dr. Guillermo Gosset) y Agustín López-Munguía, diseñamos un sistema de selección para actividades fermentativas. En el trabajo anterior, describimos la obtención de variantes de la lactato deshidrogenasa de Bacillus subtilis (LDHBS) que no son tóxicas, en condiciones de sobre-expresión, para el crecimiento de bacterias. Nos encontramos identificando las mutaciones importantes y construyendo variantes mejoradas tanto en actividad catalítica como en nivel de expresión que mejoren la producción de L-lactato por bacterias. Utilizando el método de selección anterior, mejoramos una actividad marginal de lactato deshidrogenasa que presenta una mutante quíntuple reportada de la malato deshidrogenasa (MDHquintuple) de Escherichia coli (E. Coli). Las mutaciones responsables de la actividad robusta de LDH de la MDH se encuentran alrededor del sitio activo. Nos encontramos en la caracterización bioquímica de las enzimas purificadas.
  2. Prefenato deshidrogenasa de E. Coli como reportera de dimerización de proteínas. La prefenato deshidrogenasa (PDH) y la corismato mutasa (AroQT) forman la proteína T de E. Coli. PDH necesita formar un homodímero para presentar actividad catalítica. Se sabe que la separación de PDH del dominio CM produce una PDH inestable, lo cual resulta en la pérdida de su actividad catalítica. Inspección de las estructuras de CM y PDH y resultados experimentales sugieren que la estabilidad del homodímero de PDH pudiera depender de la formación de un homodímero de la CM. a) La PDH como reportero natural de dimerización de proteínas. Recientemente, logramos estabilizar a la PDH mediante su fusión al dominio Β1 de unión a inmunoglobulinas de la proteína G (GΒ1). Encontramos que la proteína GΒ1 es capaz de formar homo-dímeros en el contexto de fusión con PDH. Nos encontramos utilizando a la PDH en los siguientes proyectos de investigación:
    1. Obtención de ramilletes de Α-Hélices que estabilicen a la PDH.
    2. Estudio de dominios de interacción con calcio que estabilizan a la PDH.





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93 : 1966