Modificación in silico de la enzima isopentenil pirofosfato isomerasa 1 de Stevia rebaudiana útil para el estudio de regulación metabólica



Título del documento: Modificación in silico de la enzima isopentenil pirofosfato isomerasa 1 de Stevia rebaudiana útil para el estudio de regulación metabólica
Revista: Mexican journal of biotechnology
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000416876
ISSN: 2448-6590
Autores: 1
1
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Instituciones: 1Universidad del Papaloapan, Instituto de Biotecnología, Tuxtepec, Oaxaca. México
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 2
Número: 2
Paginación: 161-168
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Stevia rebaudiana es una planta comúnmente empleada como fuente de edulcorantes naturales a partir de sus hojas y tallos, dando el característico sabor dulce intenso debido a la acumulación de los compuestos llamados glucósidos de esteviol (GEs). Estos compuestos son usados como sustituto de azúcar de caña y ofrecen beneficios a la salud por su contenido bajo en calorías, propiedades anticancerígenas, antihipertensivas, entre otras. Los GEs son producidos a partir de la ruta 2 - C - met il - D - eritritol - 4 - fosfato utilizando isoprenoides como precursores. Esta ruta es específica de cloroplastos y actualmente se conoce relativamente poco sobre su regulación y los mecanismos que dirigen los flujos metabólicos en puntos convergentes de rutas bi osintéticas, uno de esos puntos importantes de regulación es el catalizado por la enzima isopentenil pirofostafo isomerasa 1 (IPI1). En el presente estudio se aborda la modificación y diseño in silico del mensajero correspondiente a esta proteína a través del cambio de una metionina por leucina en la posición 141 (M141L) de la secuencia reportada para S. rebaudiana . Adicionalmente, la secuencia nucleotídica fue sometida a optimización de uso codónico para mejorar su eficiencia de expresión. Por último, se r ealizaron análisis de modelado por homología de la secuencia modificada para obtener un modelo putativo de la enzima modificada y estudiar sus interacciones con ligandos y el sustrato. Esta secuencia modificada será útil para estudiar la regulación metabólica que se ejerce sobre la producción de GEs en S. rebaudiana
Resumen en inglés Stevia rebaudiana is a plant commonly used as a source of natural sweeteners obtained from its leaves and stems that give the characteristic intense sweetness due to the accumulation of compounds known as steviol glycosides (SGs). These compounds are used as a substitute f or sucrose and offer health benefits due to its low content in calories, added to antihypertensive and anti - cancer properties, etc. The S Gs are produced via the 2 - C - methyl - D - erythritol 4 - phosphate pathway using isoprenoids as precursors. This route is spec ific to chloroplasts and currently it is known relatively little about its regulation and the mechan isms that direct metabolic fluxes in convergent points of biosynthetic routes, one of those important points of regulation is the ca talyzed by the enzyme is openteny l pyrophosphate isomerase 1 (IPI1). The present study reports the modification and in silico design of the m essenger RNA corresponding to IPI1, through the change of a methionine by l eucine at the position 141 (M141L) of the sequence reported for S. rebaudiana. In addition, the nucleotide sequence codonic usage was optimized to improve its expression efficiency. Finally, homology modelling analyses were performed to the sequence to obtain a putative model of the modified enzyme and study its in tera ction with ligands and substrate. This modified sequence will be useful for studying the metabolic regulation that is exerted on the production of GEs in S. rebaudiana
Disciplinas: Biología,
Química
Palabras clave: Fitoquímica,
Bioquímica vegetal,
Esteviol,
Glucósidos,
Ingeniería metabólica,
Modelado por homología,
Stevia rebaudiana,
Asteraceae
Keyword: Phytochemistry,
Plant biochemistry,
Steviol,
Glycosides,
Metabolic engineering,
Homology modelling,
Stevia rebaudiana,
Asteraceae
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