Análisis proteómico preliminar de las proteínas extracelulares producidas por Pleurotus eryngii en diferentes condiciones de cultivo

Pérez-Leblic, M.I.  ^1*, Martínez, A.T. ², y Martínez, M.J. ²

¹Dpto de Microbiología y Parasitología, Univ. Alcalá, 28871Madrid. ²Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC, Ramiro de Maeztu 9, 28040 Madrid, (e-mail: miperez@cib.csic.es)

La degradación de la celulosa, la hemicelulosa y la lignina es esencial para mantener el ciclo del carbono en la tierra. Para llevar a cabo este proceso los microorganismos tienen que degradar primero la lignina, polímero complejo que protege a la celulosa y la hemicelulosa. Por otro lado, la degradación de lignina es la etapa limitante para la utilización de la celulosa y la hemicelulosa en diferentes aplicaciones industriales. Aunque muchos microorganismos están involucrados en la degradación de estos polímeros, los basidiomicetos de podredumbre blanca juegan un papel muy importante en el proceso ya que son los únicos capaces degradar la lignina hasta CO₂ y H₂O (especialmente cuando el contenido en este polímero en la pared celular supera el 20%). Para llevar a cabo este proceso estos hongos han desarrollado un sistema oxidativo inespecífico que incluye oxido-reductasas extracelulares, metabolitos de pequeño peso molecular y especies activas de oxígeno. Pleurotus eryngii es un hongo de podredumbre blanca que produce degradación selectiva de la lignina durante su crecimiento sobre la paja de trigo, una importante característica para las aplicaciones biotecnológicas basadas en la deslignificación. En este hongo han sido caracterizadas diferentes enzimas extracelulares implicadas en la degradación de la lignina: lacasas, peroxidasas y una oxidasa productora de H₂O₂ extracelular, la aril alcohol oxidasa (AAO).

En este trabajo se ha utilizado la electroforesis bidimensional para separar e identificar, mediante el análisis proteómico de los geles, las proteínas extracelulares que se inducen en las condiciones de cultivo estudiadas: medio basal con 2% de glucosa y este medio suplementado con 150 mM Cu²⁺, 100 mM Mn²⁺ y 2,5% de paja de trigo. Mientras la peroxidasa de P. eryngii, descrita como una peroxidasa independiente de Mn²⁺, muestra los mayores niveles de actividad en el medio basal, la actividad lacasa se estimula por la presencia de Cu²⁺ y paja de trigo. La AAO no parece inducirse en las condiciones estudiadas. Los geles bidimensionales de las muestras de 7 días, en las que los cultivos presentaban las máximas actividades, se han realizado utilizando un gradiente de pH de 3-6 y 12% poliacrilamida. El análisis de estos geles pone de manifiesto que en presencia de Cu²⁺ y paja, además de inducirse las lacasas, aparecen nuevas proteínas que están siendo analizadas por espectrometría de masas con el fin de identificar otras enzimas producidas por este hongo implicadas en la degradación de la lignocelulosa.

* Investigador visitante en el CIB (año sabático)