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1Área de Microbiología. Facultad de CC. Biológicas y Ambientales, Universidad de León, Campus de Vegazana, s/n, 24071, León. 2Instituto de Biotecnología (INBIOTEC), Parque Científico de León, Av. Real, 1, 24006, León. E-mail: dftcge@unileon.es
La última enzima implicada en la biosíntesis de penicilina, isopenicilina N-aciltransferasa (IAT), se expresa como un precursor de 40 kDa denominado proaciltransferasa o proIAT, el cual sufre en P. chrysogenum un rápido procesamiento mediante autocatálisis entre los residuos Gly102/Cys103. De este modo se origina un heterodímero formado por dos subunidades; a de 11 kDa (que se corresponde con la región N-terminal) y b de 29 kDa (correspondiente a la región C-terminal). Por el contrario, la proIAT de A. nidulans permanece predominantemente en su forma no disociada de 40 kDa. Esta diferencia en el procesamiento de la IAT entre ambos microorganismos es debida a las diferencias existentes en su secuencia y podría ser responsable de la gran diferencia existente entre ellos para sintetizar penicilina (P. chrysogenum sintetiza 30 veces más cantidad de penicilina que A. nidulans). Estudios previos con la IAT recombinante, indicaron que el mutante C103S, que es incapaz de autoprocesarse, carece de actividad aciltransferasa. Sin embargo, la IAT de A. nidulans, aunque permanece no disociada, es capaz de retener al menos parte de dicha actividad. Esta situación, nos llevó a plantearnos el objetivo de comprobar si la proIAT no procesable es capaz de ejercer regulación post-traduccional sobre el autoprocesamiento de la proIAT. Con ese fin, se procedió a generar una IAT no procesable (mutante C103S) que se expresó en P. chrysogenum, comparándose a continuación el patrón de expresión de la IAT en presencia y ausencia de tal proteína. Para confirmar los resultados se diseñó un sistema en E. coli capaz de valorar el procesamiento de la IAT a lo largo del tiempo, para a continuación, estudiar su modificación por la presencia de una IAT no procesable. Los resultados obtenidos indicaron que un exceso de la IAT no procesable es capaz de provocar un retraso en el procesamiento de la IAT silvestre. Esta situación es debida probablemente a la interacción que se produciría entre ambas proteínas y que conduciría a la inhibición del procesamiento. De este modo, A. nidulans, al tener como predominante su forma no disociada de IAT, estaría induciendo una autorregulación negativa sobre el procesamiento de dicha enzima, lo que llevaría en último término a una menor capacidad para la biosíntesis de penicilina.