Engenharia Enzimática
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Abstrato

Projeto de uma α-L-transfucosidase para a síntese de HMOs fucosilados

Dora Molnar-Gabor

Os oligossacarídeos do leite humano (HMOs) são reconhecidos como benéficos para bebês amamentados de várias maneiras. Como resultado, há um interesse crescente na síntese de HMOs imitando sua diversidade natural. A maioria dos HMOs são oligossacarídeos fucosilados. As α-L-Fucosidases catalisam a hidrólise da α-L-fucose da extremidade não redutora de um glucano. Elas se enquadram nas famílias de glicosídeo hidrolase GH29 e GH95. As fucosidases da família GH29 exibem um mecanismo de retenção clássico e são boas candidatas para atividade transfucosidase. Recentemente, demonstramos que a α-L-fucosidase de Thermotoga maritima (TmαFuc) da família GH29 pode evoluir para uma transfucosidase eficiente por evolução direcionada (Osanjo et al. 2007). Neste trabalho, desenvolvemos abordagens semirracionais para projetar uma α-L-transfucosidase começando com a α-L-fucosidase da bactéria comensal Bifidobacterium longum subsp. infantis (BiAfcB, Blon_2336). Fucosilação eficiente foi obtida com mutantes enzimáticos (L321P-BiAfcB e F34I/L321P-BiAfcB) permitindo a síntese in vitro de lactodifucotetraose, lacto-N-fucopentaose II, lacto-N-fucopentaose III e lacto-N-difucohexaose I. As enzimas também geraram HMOs mais complexos como para-lacto-N-neohexaose fucosilada (Fp-LNnH) e lacto-N-neohexaose mono- ou difucosilada (F-LNnH-I, F-LNnH-II e DF-LNnH). Vale a pena notar que a mutação nessas duas posições não resultou em uma forte diminuição na atividade geral da enzima, o que torna essas variantes candidatas interessantes para reações de transfucosilação em larga escala. Pela primeira vez, este trabalho fornece um método enzimático eficiente para sintetizar a maioria dos HMOs fucosilados.