Estudio estructura-función y regulación en enzimas del metabolismo del carbono y de la generación del poder reductor en células autótrofas

Abstract

Euglena gracilis es un protista unicelular fotosintético capaz de crecer en condiciones auto-, hetero- y mixotróficas, sintetizando diversos bioproductos de interés, entre ellos el polisacárido de reserva paramilon, un beta-1,3-glucano, que presenta especial interés ya que se ha descripto como inmunoestimulante y bioactivo como antimicrobiano. En este contexto, se realizaron estudios en E. gracilis, relacionados a la partición del carbono en cuanto a la síntesis y degradación del paramilon. Abordando el análisis bioquímico de la UDP-glucosa pirofosforilasa (EC 2.7.7.9; UDP-Glc PPasa), la UDP-azúcar pirofosforilasa (EC 2.7.7.64; UDP-azúcar PPasa), la paramilon sintasa (EC 2.4.1.34; PS) y una beta-1,3-glucanasa de la familia de glicosil hidrolasa 17 (EC 3.2.1.39; GH17). Se caracterizaron los cultivos crecidos en diferentes condiciones evaluando la acumulación de paramilon. Se caracterizó en forma cinética, estructural y regulatoria a la UDP-Glc PPasa recombinante. Además de su funcionalidad in vivo mediante silenciamiento en la célula evaluándola conjuntamente a la UDP-azúcar PPasa. La PS, elonga el beta-1,3-glucano y al encontrarse anclada a la membrana que rodea al granulo de paramilon, se la utilizó en el diseño de una herramienta de marcación subcelular mediante anticuerpos policlonales. Para la degradación del paramilon influyen diferentes beta-1,3-glucanasas habiendo analizado la funcionalidad in vivo por silenciamiento de esta GH17. Además, la GH17 recombinante hidrolizó tanto el paramilon, como la laminarina siendo 3 veces menos eficiente por el primero. Así, los estudios in vitro se complementaron con análisis in vivo, permitiendo en conjunto aportar al conocimiento respecto al metabolismo del carbono en esta microalga fotosintética Euglena gracilis.