Ingeniería de Proteínas (PE)

Las proteínas, cuando se configuran adecuadamente, tienen una considerable capacidad para llevar a cabo procesos moleculares complejos con extrema precisión y eficiencia. Con el objetivo de diseñar una proteína o enzimas con funciones deseadas, la Ingeniería de Proteínas provee de herramientas para el estudio y modificación de la secuencia genética de una proteína a través de distintas metodologías.

En CeBiB utilizamos las técnicas de mutagénesis dirigida y al azar, modelamiento molecular, diseño racional y bioinformática computacional, para la modificación de la secuencia genética de las proteínas y para el estudio de sus relaciones estructura-función.

Para predicción a gran escala del efecto de las mutaciones se ha desarrollo el algoritmo MOSST, una herramienta que incorpora la contribución de cada aminoácido a la estructura general de la proteína a través de sus propiedades fisicoquímicas. Este permite evaluar y analizar los mejores sitios para la mutagénesis dirigida basada en la secuencia aminoacídica de la proteína. Otras técnicas desarrolladas son el sceening por PCR mediado por cebadores híbridos de oligonucleótidos consenso-degenerados, y un método mejorado de genome walking, las que en conjunto proveen de una estrategia para obtener genes completos de nuevas enzimas.

Algunos de nuestros proyectos en Ingeniería de Proteínas son:

  • Optimización de enzimas criofílicas: ingeniería de proteínas para la mejora de la actividad, termoestabilidad y rendimiento de la producción recombinante de xilanasa, tripsina, subtilisina y lipasa criofílicas.
  • Estudio de los mecanismos de los efectos subyacentes de las mutaciones en las proteínas relacionadas con el cáncer: Proteínas supresora de tumores von Hippel-Lindau (pVHL), peroxidasa tiroidea (TPO) y el complejo succinato deshidrogenasa (SDH).
  • Optimización de la eficiencia de la hidrólisis de lignocelulosa para la producción de bioetanol.
  • Diseño y aplicación de bionanomateriales a base de ferritina
  • Escalamiento de células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo humano para su diferenciación en células que expresan insulina y glucagón

Publicaciones relacionadas:

  • Rodríguez V., Lascani J., Asenjo, JA. and Andrews, BA (2015) Production of Cell-Penetrating Peptides in Escherichia coli Using an Intein-Mediated System, Appl Biochem Biotechnol., 175, 3025-3037
  • Sanhueza C., Carvajal G., Soto-Aguilar J., Lienqueo ME., Salazar O. (2017) The effect of a lytic polysaccharide monooxygenase and a xylanase from Gloeophyllum trabeum on the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic residues using a commercial cellulase, (2017), Enzyme and Microbioal Technology, 113, 75-82.
  • Sánchez, A.; Chengwen L.; Andrews, BA.; Asenjo, JA.; Samulski, RJ. (2017) AAV Gene Therapy for Alcoholism: Inhibition of Mitochondrial Aldehyde Dehydrogenase Enzyme Expression in Hepatoma Cells Human Gene Therapy, 28(9):717-725
  • Moglia I., Santiago M., Olivera-Nappa A., Soler M. (2017) An optimized low-cost protocol for standardized production of iron-free apoferritin nanocages with high protein recovery and suitable conformation for nanotechnological applications, Journal of Inorganic Biochemistry, 183:184-190
  • Acevedo, J.P., Reetz, M.T., Asenjo, J.A. and Parra, L.P. (2017) One-Step Combined focused epPCR and Saturation Mutagenesis for Thermostability Evolution of a New Cold-Active Xylanase. Enzyme Microb. Technol., 100, 60 – 70.
  • Saavedra, J.M., Azocar, M.A., Rodriguez, V., Ramirez-Sarmiento, C., Andrews, B.A., Asenjo, J.A. and Parra, L. (2018) Relevance of local flexibility near the active site for enzymatic catalysis: Biochemical characterization and engineering of cellulase Cel5A from Bacillus agaradherans. Biotechnology J., 13, 1700669

 

Investigador Principal: Barbara Andrews

 

Investigadores asociados:

Juan Asenjo

María Elena Lienqueo

Oriana Salazar

Cecilia Hernández

 

Postdoc:

Margarita Santiago