Expresión heteróloga de la ATPasa TAA43 y la alcohol deshidrogenasa Ta1316 procedentes de Thermoplasma acidophilum

Abstract

"El reino Archaea constituye uno de los tres dominios en los que se clasifican los seres vivos. Son microorganismos unicelulares carentes de núcleo y organelos. Fueron descubiertas hace 40 años en ambientes con condiciones extremas y desde entonces se les ha encontrado en todo tipo de hábitats. Debido a que varias especies de arqueas son microorganismos extremófilos poseen propiedades inusuales, lo que los convierte en una valiosa fuente de moléculas útiles en procesos biotecnológicos. Además el patrimonio genético de las arqueas es único ya que poseen genes ortólogos en bacterias y eucariontes, aunado a esto su información genética esta contenida dentro de un solo cromosoma circular pequeño (0.49x106 – 5x106 pares de bases). Todas estas características hacen a las moléculas de los microorganismos del reino Archaea modelos de estudio contra organismos más complejos, además de contribuir (biomasa y biocatalizadores) en el mejoramiento y desarrollo de procesos biotecnológicos. Thermoplasma acidophilum es un microorganismo termo-acidofílico del que actualmente se cuenta con su información genética derivada de la secuenciación de su genoma. En este trabajo se realizó la expresión heteróloga de proteínas provenientes de Thermoplasma acidophilum: 1) la ATPasa TAA43 de la familia de proteínas AAA y 2) las proteínas Ta0841 y Ta1316 ADH que presentan identidad con alcohol deshidrogenasas descritas en las bases de datos existentes. En el caso de la proteína recombinante TAA43 se logró la obtención de condiciones idóneas de cristalización para la elucidación de su estructura tridimensional. Por último, se llevó a cabo la caracterización bioquímica de la alcohol deshidrogenasa Ta1316 ADH, la cual por sus características de termoresistencia se propone como un candidato en los procesos de biocatálisis enzimática."

"The AAA proteins (ATPases Associated with various cellular Activities) are enzymes found in all kingdoms of life (Archaea, Bacteria and Eukarya) and they are involved in important cellular functions such as proteolysis and unfolding/folding events to mantain homeostasis. The ORF (Open Reading Frame) Taa43 from Thermoplasma acidophilum genome encodes a 43 kDa protein (TAA43) and contains one AAA domain. TAA43 is classified as a member of the AAA protein family. It remains to be clarified the real function of this protein and the three-dimensional structure would help to clarify its contribution in cellular processes. In this work, the AAA TAA43 protein was expressed in Escherichia coli in an amount of 25 mg/l, a purity of 98% and ATPase activity, with the ultimate purpose of carrying on crystalization assays. We were able to identify growth of crystals conditions for TAA43 and the composition confirmed these preliminary results by X-ray diffraction."