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

Abstract

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-metil-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 biosintéticas, uno de esos puntos importantes de regulación es el catalizado por la enzima isopentenil pirofosfato 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 realizaron 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.