La colesterol oxidasa es un enzima esencial para la biosíntesis del antifúngico pimaricina.

Mendes, M.V. (1), Antón, N. (1), Recio, E. (1), Guerra, S.M. (1), Martín, J.F. (1,2) y Aparicio, J.F. (1,2).

(1)Instituto de Biotecnología, INBIOTEC, León. (2)Area de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de León, León. E-mail: degjfa@unileon.es

Las bacterias del género Streptomyces producen una gran variedad de enzimas extracelulares, algunas de importancia clínica, y en particular colesterol oxidasas. Estas enzimas (EC 1.1.3.6) son flavoproteínas bifuncionales, que catalizan en un único centro activo tanto la oxidación del colesterol a 5-colesten-3-ona con la reducción de oxígeno molecular a peróxido de hidrógeno, como la isomerización del enlace D5 para formar 4-colesten-3-ona como producto final. Se trata de enzimas de gran aplicación en clínica para la determinación de los niveles de colesterol total o libre en suero o plasma. De un modo análogo se utilizan también para el análisis de esteroides en alimentos, y para disminuir el contenido en colesterol de muchos productos alimenticios.

Streptomyces natalensis produce pimaricina, un antifúngico tetraeno que se utiliza ampliamente en el tratamiento de queratitis fúngicas, así como en la industria alimenticia para evitar la contaminación por hongos de quesos y otros alimentos no estériles.

La agrupación génica responsable de la biosíntesis de pimaricina en S. natalensis contiene un gen que codifica una colesterol oxidasa (pimE) situado en el centro del “cluster”, entre otros genes implicados en la producción de pimaricina. Su análisis transcripcional sugiere que dicho gen se transcribe a partir de un operón monocistrónico. El análisis funcional de pimE mediante interrupción génica ha revelado que realmente codifica una colesterol oxidasa funcional. Sorprendentemente, el mutante generado también mostró una perdida completa de la capacidad de producción de pimaricina, lo que sugiere que PimE está también implicada en la biosíntesis del antifúngico. La inhibición in vivo de la cholesterol oxidasa también tuvo como resultado una menor producción de pimaricina. La implicación de este gen en ambos procesos fue corroborada mediante complementación en trans del mutante DPimE con plásmidos conjugativos replicativos, restaurándose tanto la capacidad de producir colesterol oxidasa como del polieno.