Descripción del proyecto
LOS CARBOHIDRATOS SON UN MATERIAL MUY ABUNDANTE EN LA NATURALEZA QUE PUEDE SER TRANSFORMADO EN NUMEROSAS MOLECULAS DE GRAN INTERES BIOTECNOLOGICO, SIN EMBARGO, SU ELEVADA COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL LIMITA EN CIERTA FORMA SU POTENCIAL, Y HACE NECESARIO EL DESARROLLO DE BIOCATALIZADORES EFICIENTES PARA SU APLICACION BIOTECNOLOGICA, HACIENDO USO DE LA AMPLIA EXPERIENCIA EN ESTE CAMPO DEL EQUIPO INVESTIGADOR QUE COMPONE EL CONSORCIO GLYCOENZ (HTTP://WWW,ICP,CSIC,ES/ABGROUP/WEB3/GLICOENZ,HTML), EL PROYECTO GLYCOENZ-PHARMA TIENE COMO OBJETIVO EL USO Y MEJORA DE ENZIMAS PARA LA OBTENCION DE GLICOSIDOS DE INTERES FARMACOLOGICO: CHITIN Y CHITOSAN-OLIGOSACARIDOS, HIALURONO-OLIGOSACCHARIDES, Y HETEROSACARIDOS DERIVADOS DE POLIFENOLES, PARA ELLO SE PROPONE: (1) LA IDENTIFICACION DE NUEVAS ENZIMAS; (2) EL ESTUDIO DE LAS RELACIONES ESTRUCTURA-FUNCION MEDIANTE CRISTALOGRAFIA Y MODELADO MOLECULAR; (3) LA MEJORA DE SUS PROPIEDADES MEDIANTE TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR; (4) EL DESARROLLO DE BIOTRANSFORMACIONES MEDIANTE BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS,COMO PARTE DE ESTE PROYECTO COORDINADO, EL GRUPO DEL SUBPROYECTO SP3 LLEVARA A CABO EL ANALISIS ESTRUCTURAL DE LOS DETERMINANTES MOLECULARES QUE REGULAN LA ESPECIFICIDAD DE NUEVAS ENZIMAS CON EL FIN DE OPTIMIZAR SU UTILIZACION COMO BIOCATALIZADORES EN ESTOS PROCESOS, CON ESTE PROPOSITO, SE APLICARA UNA APROXIMACION PLURIDISCIPLINAR MEDIANTE EL USO PRINCIPALMENTE DE LA CRISTALOGRAFIA DE RAYOS X, COMPLEMENTADO CON OTRAS TECNICAS ESTRUCTURALES Y BIOFISICAS, DESTINADAS A CONOCER LA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE LAS ENZIMAS Y EL ANALISIS DE SUS INTERACCIONES CON SUSTRATOS Y ANALOGOS, ESTO ES UN REQUISITO INDISPENSABLE PARA CARACTERIZAR EN PROFUNDIDAD LA ESPECIFICIDAD ENZIMATICA A NIVEL MOLECULAR Y ABRE LA POSIBILIDAD DE REALIZAR DE MANERA RACIONAL O SEMI-RACIONAL LA INGENIERIA DE PROTEINAS, ASI, LA INFORMACION ESTRUCTURAL ES EL PUNTO DE PARTIDA PARA EL DISEÑO DE UN NUMERO MINIMO DE MODIFICACIONES EN EL SITIO ACTIVO DE LAS ENZIMAS PARA PROMOVER NUEVAS FUNCIONES CATALITICAS; CON FRECUENCIA, ESTAS ENZIMAS MODIFICADAS PRESENTAN UNA MAS AMPLIA ESPECIFICIDAD POR EL SUSTRATO O PERFILES DE REACCION ALTERADOS A PARTIR DE LO CUAL SURGEN NUEVAS ACTIVIDADES, ESTA APROXIMACION HA SIDO PREVIAMENTE UTILIZADA CON EXITO POR EL GRUPO, POR OTRA PARTE, ESTUDIAREMOS TAMBIEN LOS MECANISMOS DE RECONOCIMIENTO PROTEINA-CARBOHIDRATO REGULADOS POR DOMINIOS NO-CATALITICOS, LOS CUALES ESTAN PRESENTES EN MUCHAS ENZIMAS GLICOSIDICAS Y CUYA PARTICIPACION EN LA ESPECIFICIDAD ENZIMATICA NO ES CONOCIDA, POR TANTO, EL PROYECTO TIENE DOS OBJETIVOS GENERALES, EN PRIMER LUGAR, EL ESTUDIO ESTRUCTURAL Y MEJORA DE ENZIMAS PRODUCTORAS DE OLIGOSACARIDOS BIOACTIVOS DE INTERES FARMACOLOGICO, CHITIN Y CHITOSAN-OLIGOSACARIDOS (COS), HIALURONO-OLIGOSACCHARIDES (HAOS), Y DERIVADOS DE POLIFENOLES, EN SEGUNDO LUGAR, LLEVAREMOS A CABO LA CARACTERIZACION ESTRUCTURAL DE ENZIMAS MULTIDOMINIO, CON EL OBJETIVO DE ESCLARECER COMO ESTOS DOMINIOS REGULAN LA ACTIVIDAD ENZIMATICA, ENZIMAS\ESTRUCTURA\ESPECIFICIDAD\CARBOHIDRATOS\GLICOBIOTECNOLOGIA\GLICOSIDASAS\ESTERASAS