Caracterización de nuevos lazo péptidos producidos por Streptomyces SP. HST28

Abstract

El estudios de Streptomyces, bacterias Gram positivas del filo Actinobacteria y cosmopolitas (encontradas en diferentes tipos de ambientes), ha llevado al descubrimiento de un gran número de metabolitos secundarios con potencial terapéutico. Uno de los nuevos tipos de moléculas producidas por estas bacterias son los lazo péptidos. Estos se caracterizan por formar un lazo dentro de su estructura y por presentar actividad antimicrobiana, citotóxica contra diferentes líneas celulares de cáncer y actividad inhibitoria de la replicación de ciertos virus, entre otras. Nuevos estudios han hallado cepas de Streptomyces en ambientes extremos. Una de ellas es la cepa Streptomyces sp. HST28 aislada desde el Salar de Huasco en el norte chileno. Análisis de actividad realizados a este organismo arrojaron potencial antibiótico, antifúngico y citotóxico, además su genoma fue secuenciado dando paso a la realización de minería de genomas sobre su secuencia. El presente trabajo se enfocó en la identificación de los lazo péptidos presentes en Streptomyces sp. HST28 y su caracterización. Para esto se utilizó la estrategia de minería de genomas ubicando los clústers de genes de estos péptidos, luego estos clústers fueron reconstruidos de manera bioinformática. Como segunda etapa se realizó la expresión heteróloga de cada lazo péptido empleando como huésped Streptomyces coelicolor M1152 y M1154. Una vez clonados se detectó el péptido a través de espectrometría de masa y se evaluó su la actividad. Paralelamente al estudio de laboratorio se realizó una investigación in silico de cada lazo péptido creando modelos por homología de secuencia y estructurales, usando como plantilla o molde lazo péptidos ya descritos y caracterizados estructuralmente, buscando similitudes en campos electrostáticos, distribuciones de hidrofobicidad y espaciales. Se encontraron cuatro clústers de genes de lazo péptidos en el genoma de Streptomyces sp. HST28, nombrados como LP1, LP2, LP3 y LP4. Tres de estos lazo péptidos fueron clasificados como clase II y uno de clase I (LP1). La organización de sus clústers es acorde a lo encontrado en bibliografía a excepción del de LP3. Las secuencias codificantes para los cuatro péptidos se clonaron en el vector pIJ10257, que posee el promotor constitutivo ermE*. Solo LP1 y LP3 fueron clonados exitosamente en S. colelicolor M1152, el producto predicho para LP1 no fue encontrado en los clones analizados por espectrometría de masa. En la investigación in silico se logró modelar los cuatro lazo péptidos y se realizó una comparación preliminar con otras estructuras, deduciendo que es posible implementar esta metodología para tener una aproximación del comportamiento de estas moléculas.