Bioengineering of β-galactosidases for their use in the food industry

Abstract

As β-galactosidasas son enzimas utilizadas en numerosas aplicacións da industria alimentaria. Nesta tese modifícanse as β-galactosidasas de Aspergillus niger e de Kluyveromyces lactis para obter variantes axeitadas para o seu uso industrial. A β-galactosidasa de Aspergillus niger expresouse, purificose e cristalizouse para levar a cabo experimentos de difración con raios X. Resolvéronse as estruturas tridimensionais da enzima nas súas formas nativa e acomplexada con cinco oligosacáridos. Os resultados axudan a entender as claves que determinan a especificidade na catálisis das β-galactosidasas da familia GH35 e permiten a modificación da enzima para obter novas variantes con maior actividade de transgalactosilación. Ademais, obtivéronse mutantes de β-galactosidasa de Kluyveromyces lactis mediante unha estratexia de deseño racional. A introdución de novas pontes disulfuro na zona de interacción das subunidades tamén produciu unha importante subida na eficiencia catalítica dos mutantes. Finalmente, os estudos de inmovilización con dous soportes diferentes mostraron que no mutante a perda de actividade catalítica despois da inmovilización foi inferior que na proteína nativa. Polo tanto, esta variante mutante comportouse mellor que a forma nativa durante a inmovilización, o que supón unha nova vantaxe para o seu uso en aplicacións industriais.