La glicosiltransferasa UGT89A2 de Nicotiana tabacum modifica derivados di- y trihidroxilados del ácido benzoico

Abstract

"Las glicosiltransferasas (GTs) desempeñan un papel crucial en la transferencia de grupos glicosilo a varios compuestos aceptores, generando glicoconjugados que participan en múltiples procesos biológicos y farmacológicos. Este estudio se centra en la identificación y caracterización bioquímica de la glicosiltransferasa UGT89A2 de Nicotiana tabacum (NtUGT89A2). Se determinó que esta enzima, que actúa como monómero en solución, exhibe una notable preferencia por el ácido 2,5-dihidroxibenzoico (2,5-DHBA). Estos resultados se confirmaron por espectrometría de masas y RMN y corroboraron que NtUGT89A2 cataliza la O-β-glucosilación, lo que la convierte en una enzima clave para la modificación de 2,5-DHBA. Los estudios de estabilidad térmica demostraron que NtUGT89A2 mantiene su actividad catalítica completa incluso a 70 °C durante una hora. De hecho, la mayor actividad específica con 2,5-DHBA fue 225 ± 1.7 nkat/mg. Además, se registró un aumento de hasta 10 °C en el punto de desnaturalización térmica (Tm) en presencia de 2,5-DHBA y UDP-glucosa. Este hallazgo sugiere que la unión de estos compuestos no solo favorece la reacción de glicosilación, sino que también mejora la estabilidad estructural de la enzima. Además de 2,5-DHBA, NtUGT89A2 puede utilizar otros sustratos como el ácido 2,3-dihidroxibenzoico y el ácido 2,4-dihidroxibenzoico. También procesa compuestos como el ácido 3,4,5-trihidroxibenzoico y derivados clorados, como el ácido 2-cloro-5-hidroxibenzoico. Estas características destacan el potencial de NtUGT89A2 para aplicaciones biotecnológicas, especialmente en procesos industriales que involucran la modificación de compuestos bioactivos."

"Glycosyltransferases (GTs) play a crucial role in transferring glycosyl groups to various acceptor compounds, generating glycoconjugates that participate in multiple biological and pharmacological processes. This study focuses on the identification and biochemical characterization of the glycosyltransferase UGT89A2 from Nicotiana tabacum (NtUGT89A2). It was observed that this enzyme, which functions as a monomer in solution, exhibits a remarkable preference for 2,5-dihydroxybenzoic acid (2,5-DHBA), and mass spectrometry and NMR experiments confirmed that NtUGT89A2 catalyzes O-β-glucosylation, making it a key enzyme for the modification of 2,5-DHBA. Thermal stability studies demonstrated that NtUGT89A2 retains its full catalytic activity at 70 °C for one hour. The highest specific activity was obtained with 2,5-DHBA, reaching 225 ± 1.7 nkat/mg. Additionally, an increase of up to 10 °C in the thermal denaturation midpoint (Tm) was recorded in the presence of 2,5-DHBA and UDP-glucose. This finding suggests that the binding of these compounds favors the glycosylation reaction and enhances the structural stability of the enzyme. Besides 2,5-DHBA, NtUGT89A2 can utilize other substrates, including 2,3-dihydroxybenzoic acid and 2,4-dihydroxybenzoic acid. It also processes compounds such as 3,4,5-trihydroxybenzoic acid and chlorinated derivatives, such as 2-chloro-5-hydroxybenzoic acid. These characteristics underscore the potential of NtUGT89A2 for biotechnological applications, especially in industrial processes involving the modification of bioactive compounds."