Efectos de la etiqueta de polihistidina N-Terminal y C-Terminal en la estabilidad y función del P450 CYP119 termófilo

Los biocatalizadores son muy solicitados en la síntesis de productos farmacéuticos y agroquímicos debido a su alta regioselectividad y enantioselectividad. Entre los biocatalizadores, las oxigenasas del citocromo P450 (P450) que contienen hemo son un objetivo atractivo, ya que catalizan la oxidación de enlaces carbono-hidrógeno "no activados" con gran eficacia. La CYP119 es una P450 acidotermofílica del Sulfolobus acidocaldarius, que tiene el potencial de ser ampliamente utilizada como biocatalizador, ya que muestra actividad a altas temperaturas y bajo pH. Las etiquetas de polihistidina (His-tags) se utilizan ampliamente para simplificar la purificación de las proteínas. Sin embargo, las etiquetas His pueden provocar cambios en la estructura y la función de las proteínas. Aquí demostramos los efectos de los His-tags en la CYP119. Para ello, las His-tags se clonaron en el N-terminal o en el C-terminal de la CYP119, y las proteínas His-tagged se expresaron y aislaron. Se probó la termoestabilidad y la actividad peroxidasa de las CYP119s marcadas con His y se comparó con la CYP119 de tipo salvaje. Los resultados indicaron que si bien la adición de His-tags aumentó el rendimiento y simplificó el aislamiento de CYP119, también influyó en la estructura electrónica del sitio activo y en la actividad de la proteína. Demostramos que la CYP119 marcada con His N-terminal tiene propiedades deseables y potencial para ser utilizada en aplicaciones industriales, pero los estudios mecanísticos que utilizan esta proteína necesitan una interpretación cuidadosa ya que la etiqueta His afecta a las propiedades electrónicas del hierro hemo del sitio activo.

Autores: Yaprak, Aslantas; Nur Basak, Surmeli