Ingeniería metabólica para la producción de glicolípidos
En su tesis doctoral, el Dr. Marc Caballé ha explorado la ingeniería metabólica como alternativa biológica a la producción de glicolipidos de alto interés
La α-galactosilceramida es un glicoesfingolípido de gran interés por sus potentes propiedades immunoestimulantes, y sus aplicaciones biomédicas como adyuvante de vacunas. Sin embargo, su producción es difícil, al tratarse de una compleja síntesis química, regio y estereoespecífica. Mediante la utilización de la ingeniería metabólica, se pueden conseguir los precursores necesarios para la síntesis de la molécula deseada a desde una plataforma biológica.
El Dr. Marc Caballé ha realizado su tesis doctoral en IQS – Grupo de Química Biológica y Biotecnológica, bajo el título A metabolic engineering approach for α-galactosylceramide production in S. Cerevisiae, bajo la dirección de la Dra. Magda Faijes y del Dr. Antoni Planas, en el Laboratorio de Bioquímica del Departamento de Bioingeniería de IQS School of Engineering. El objetivo principal era obtener la α-galactosilceramida mediante la modificación de la levadura S. Cerevisiae, capaz de producir los precursores necesarios para obtener el glicolípido deseado: el azúcar nucleótido de galactosa y el lípido fitoceramida.
Para ello, primero se rediseñó el metabolismo del huésped para la redirección de la producción lipídica hacia fitoceramida y posteriormente se implementaron las modificaciones generando nuevas cepas de levadura. A continuación, se identificó una α-galactosilceramida sintasa que era desconocida, a partir del análisis bioinformático de 83 posibles glicosiltransferasas de la familia GT4 CAZy. Finalmente, se expresó esta enzima en el huésped modificado, considerando los diferentes compartimentos celulares de la levadura.
Esta investigación ha permitido la caracterización de un nuevo enzima capaz de producir la α-galactosilceramida, abriendo así la puerta a futuros proyectos y nuevas investigaciones con el nuevo enzima descubierto.
Publicación relacionada
Marc Caballé, Magda Faijes, Antoni Planas, Characterization of a Glycolipid Synthase Producing α-Galactosylceramide in Bacteroides fragilis, Int. J. Mol. Sci. 2022, 23(22), 13975