Caracterización bioquímica y molecular del metabolismo del ácido pipecólico en "Penicillium chrysogenum"

Resumen

El ácido pipecólico es un componente y un precursor de diversos metabolitos secundarios con importantes actividades farmacológicas. En primer lugar, en el presente trabajo de investigación, se demostró que Penicillium chrysogenum es capaz de u tilizar ácido pipecólico para complementar los requermientos nutricionales de varios mutantes auxótrofos de lisina (lys-). La clonación del gen que codifica la sacaropina reductasa en P. chrysogenum (denominado gen lys7), así como la caracterización bioquímica y molecular de mutantes auxótrofos de lisina que eran incapaces de utilizar ácido pipecólico para complementar dicha auxotrofia (lys-/Pip-), permitió determinar que en este hongo filamentoso, el ácido pipecólico se convierte en lisina a través de su conversión en ácido piperidín-6-carboxílico (P6C) por acción de la pipecolato oxidasa, el P6C (que es la forma ciclada de alfa-aminoadipato gamma-semialdehído) se convierte en sacaropina y lisina a través de dos reacciones enzimáticas consecutivas catalizadas por la sacaropina reductasa y la sacaropina deshidrogenasa respectivamente. En segundo lugar, se demostró que Penicillium crhysogenum es capaz de sintetizar ácido pipecólico. El gen lys7 que codifica la sacaropina reductasa en P. crhysogenum fue interrumpido por la técnica de la doble recombinación. La cepa interrumpida (denominada P. chrysogenum SR1-) carece de actividad sacaropina reductasa, la cual, se recupera después de la transformación de dicho mutante con el gen lys7 intacto presente en un plásmido de replicación autonóma. la cepa P. chrysogenum SR1- es auxótrofa de lisina y acumula P6C. Cuando el mutante P. chrysogenum SR1- se crece con L-lisina como única fuente de nitrógeno y se añade ácido D,L-alfa-aminoadípico al medio de cultivo, se acumulaban intracelularmente niveles altos de ácido pipecólico. La comparación de la cepa SR1- con una cepainterrumpida en el gen lys2 que codifica la al