Obtención de HMOs por síntesis enzimática

La Dra. Mireia Castejón ha conseguido, en su tesis doctoral realizada en IQS, la obtención por vía enzimática del tetrasacárido lacto-N-tetraosa, presente en la leche materna, abriendo así la puerta a la obtención por esta vía de nuevos biocatalizadores para la síntesis de oligosacáridos HMOs.

Uno de los grandes retos en la producción de las leches de fórmula comerciales es conseguir un producto con propiedades que mimeticen el máximo posible la leche materna, la cual contienen más de 200 estructuras de HMOs diferentes.

La Dra. Mireia Castejón realizó su tesis doctoral en el Departamento de Bioingenieria de IQS School of Engineering, bajo el título ‘Oligosacáridos de la leche materna: un reto para las leches de formula. La tesis ha sido dirigida por la Dra. Magda Faijes, y por el Dr. Antoni Planas, profesores del Departamento de Bioingeniería y miembros del Grupo de Química Biológica y Biotecnológica (GQBB).

Uno de los HMOs mayoritario presente en la leche materna es el tetrasacárido lacto-N-tetraosa (LNT) y sus derivados fucosilados y/o sialilados. La Dra. Castejón ha conseguido el rediseño del enzima lacto-N-biosidasa de B.bifidum (LnbB) – responsable de la hidrolisis de la LNT por la microbiota en el tracto intestinal de los recién nacidos – a fin de obtener un biocatalizador eficiente para su producción por via enzimática.

A partir del estudio estructural, se han rediseñado los subisitios negativos del enzima LnbB con métodos de ingeniería de proteínas para evaluar la síntesis de LNT mediante la estrategia de transglicosidación por control cinético, utilizando dadores glicosidados activados. De la selección y caracterización de los mutantes realizadas, el W394F – un triptófano sustituido por fenilalanina en el centro activo del enzima – ha sido el más eficaz, con un rendimiento de obtención de LNT del 32% en una única etapa.

Si bien la eficiencia en la síntesis de LNT es aun moderada, este trabajo abre las puertas a futuras investigaciones para conseguir nuevos biocatalizadores para la síntesis enzimática de HMOs.