Caracterizacion estructural de la proteina alcohol acil transferasa asociada a la biosintesis de compuestos volatiles en Vasconcellea pubescens

Abstract

El aroma de los frutos es un importante atributo de calidad que influye en la aceptación del consumidor, es un carácter complejo, determinado por un conjunto de compuestos volátiles de bajo peso molecular. En Vasconcellea pubescens (papaya cultivada en Chile) el aroma del frutos es atribuido principalmente a ésteres de bajo peso molecular, los cuales son producidos mediante reacciones de esterificación entre alcoholes y acil CoAs catalizadas por la enzima Alcohol Acil Transferasa (VpAAT1). Con el objeto de aumentar nuestro entendimiento acerca de la producción de aroma durante el proceso de maduración del fruto V. pubescens, se realizó un estudio de los mecanismos moleculares de la VpAAT1, mediante la técnica de modelamiento comparativo, construyendo la estructura tridimensional de la enzima la cual fue validada y refinada mediante dinámica molecular. El modelo resultante mostró que la proteína está formada por 15 hojas β, 11 α hélices y 4 hélices denominadas Hélices 310. El sitio activo de la proteína es el segmento HTMSD y se encuentra en un loop entre la hoja β 7 y la α hélice 5. La dinámica molecular de 2ns mostró que la H166 y D170 forman parte del sito activo, orientando sus cadenas laterales hacia un canal de solvente presente en el centro de la enzima, permitiendo una interacción directa entre estos residuos con acil-CoA y alcohol. Por docking molecular se exploraron las diversas posibilidades de interacción entre la proteína y sus dos ligandos. Para la interacción con alcoholes y acil CoAs se sugiere la conformación más estable del complejo formado por estas tres moléculas de forma de reproducir el posible mecanismo catalítico de la enzima. Al mutar la H166 por Alanina, se determinó la importancia del residuo de Histidina dentro de la actividad catalítica de la enzima, lo cual reflejó diferencias importantes en los valores energéticos de la enzima silvestre versus la mutante, siendo más estable la proteína silvestre. De esta manera, el modelo sugiere el mecanismo de acción de la enzima VpAAT