TRANSFORMACIÓN DE UNA ENZIMA PEROXIDASA EN SUPEROXIDASA MEDIANTE ACTIVACIÓN ELECTROQUÍMICA

Resumen

Introducción

Las Dye decolorizing peroxidases (DyPs) son hemo proteínas que al reaccionar con peróxido de hidrógeno forman los oxo-compuestos catalíticos I y II, responsables de la oxidación de sustratos pertenecientes a diversas familias tales como pigmentos azoicos, de triarilmetano y antraquinónicos, así como también metales, compuestos fenólicos y no fenólicos derivados de lignina. Esto permite utilizar a las DyPs para la biorremediación de aguas residuales de la industria textil, así como en la revalorización de biomasa ligninolítica dando lugar a moléculas de interés para la industria alimenticia, cosmética, farmacéutica, entre otras aplicaciones.

Resultados

Recientemente presentamos un nuevo método que permite la generación de las oxo-especies catalíticas mencionadas únicamente mediante la aplicación de un potencial reductor en aerobiosis a las DyP de clase I y P de Bacillus subtilis y Pseudomonas putida sin necesidad de utilizar H₂O₂. Los parámetros electrocatalíticos obtenidos demuestran que este nuevo método provee perfiles de actividad en función de pH ampliados, desplazados hacia valores neutros y/o actividades específicas de hasta dos órdenes de magnitud mayores para los siguientes siete sustratos: ABTS, DMP, Manganeso (II), Alcohol Veratrílico, Reactive Blue 19, Reactive Black 5 y Verde Malaquita.

Mediante las técnicas espectroscópicas Raman Resonante y UV-vis hemos identificado los compuestos catalíticos que se forman para cada DyP estudiada. Además, identificamos que el potencial reductor aplicado genera especies reactivas de oxígeno (ROS) utilizando el fluoróforo específico Dihidroetidio, observando la presencia de O₂^.- y H₂O₂. Por otro lado, utilizamos enzimas específicas para estas especies tales como Superóxido dismutasa y Catalasa que nos permitieron discernir el rol de las distintas ROS presentes en la electrocatálisis.

Conclusiones

Este trabajo presenta un método simple de generación de especies catalíticas para dos hemoperoxidasas DyPs de familias distintas, presentando numerosas ventajas en su aplicabilidad en función del pH y aumento de actividad específica. Incluimos también el estudio detallado del mecanismo nuevo de generación de los compuestos catalíticos de estas enzimas. Estos resultados permiten la nueva exploración de condiciones para estas enzimas, como por ejemplo su inmovilización en sustratos para biorreactores.