Una enzima bacteriana desconocida hasta ahora fabrica un nuevo tipo de polímero biodegradable

Las cadenas de azúcares llamadas polisacáridos son los biopolímeros más abundantes de la Tierra. Debido a sus propiedades versátiles y respetuosas con el medio ambiente, estas moléculas podrían llegar a sustituir a algunos plásticos. Ahora, unos investigadores que publican en ACS Central Science han identificado una enzima bacteriana desconocida hasta ahora que puede fabricar un nuevo tipo de polisacárido, similar al biopolímero quitina. La nueva molécula es biodegradable y podría ser útil para la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y otras aplicaciones biomédicas.

Los polisacáridos desempeñan muchas funciones en los organismos, y como son biocompatibles y biodegradables, estas moléculas son materiales portadores prometedores para una amplia gama de terapias. La identidad de cada una de las moléculas de azúcar de la cadena y la forma en que están unidas entre sí hacen que funcionen de diferentes maneras. Las enzimas conocidas como fosforilasas de glucósidos pueden cortar ciertos polisacáridos o crear otros nuevos, dependiendo de las condiciones de reacción. Por ejemplo, una de estas enzimas produce quitina, el principal componente de los exoesqueletos de los artrópodos y de las paredes celulares de los hongos. Stephen Withers y sus colegas se preguntaron si podría haber enzimas naturales desconocidas hasta entonces que pudieran fabricar nuevos tipos de polisacáridos.

Utilizando datos genómicos y un cribado basado en la actividad, los investigadores identificaron una enzima glucósido fosforilasa procedente de una bacteria llamada Acholeplasma laidlawii, un contaminante habitual de los cultivos celulares de laboratorio. El equipo expresó y purificó la enzima, descubriendo que podía sintetizar un nuevo tipo de polisacárido, al que denominaron acholetina. El nuevo biopolímero tiene una composición similar a la de la quitina y a la de un polisacárido formador de biopelículas, pero sus moléculas de azúcar están enlazadas de forma diferente a la de estos biopolímeros conocidos. El equipo determinó la estructura cristalina de la glucósido fosforilasa, que sospechan que podría estar implicada en el mantenimiento de la membrana celular de A. laidlawii. De este modo, los investigadores podrían dirigirse a la enzima para evitar la contaminación de los cultivos celulares con la bacteria, además de utilizarla para fabricar el nuevo biopolímero. Según los investigadores, la acoletina tiene un amplio potencial como nuevo tipo de material biocompatible y biodegradable.