Nanopartículas virales producidas por plantas como soporte catalítico funcionalizado para la ingeniería metabólica
Autores: Sator, Christian; Lico, Chiara; Pannucci, Elisa; Marchetti, Luca; Baschieri, Selene; Warzecha, Heribert; Santi, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Nanopartículas virales producidas por plantas como soporte catalítico funcionalizado para la ingeniería metabólica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Canalización de sustratos
Ingeniería metabólica de plantas
Andamios de autoensamblaje supramolecular
Nanopartículas víricas
Estrategia de funcionalización
Centros enzimáticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
El canalizado de sustratos podría ser muy útil para la ingeniería metabólica de plantas; por lo tanto, proponemos que andamios supramoleculares autoensamblados funcionalizados pueden actuar como centros enzimáticos capaces de realizar reacciones en estrecha contigüidad. Las nanopartículas virales (VNPs) ofrecen una oportunidad en este contexto, y presentamos una estrategia de funcionalización para mostrar diferentes enzimas en la superficie externa de tres VNPs diferentes producidas en plantas. Los virus de plantas del virus del enanismo del tomate (TBSV) y del virus de la papa X (PVX) fueron funcionalizados mediante la fusión genética de la secuencia codificante del péptido E-coil a sus respectivos genes de proteínas de cubierta, mientras que la enzima licanasa fue etiquetada con el péptido K-coil. Las VNPs E-coil inmovilizadas pudieron interactuar con la licanasa funcionalizada producida en plantas, y se demostró la catálisis mediante un ensayo de licanasa. Para probar este concepto, las partículas similares al virus de la hepatitis B (VLPs) fueron funcionalizadas de manera similar mediante fusión genética con la secuencia E-coil, mientras que la enzima 1 de aciloactivación, la sintasa de ácido olivetólico y la ciclasas de ácido olivetólico fueron etiquetadas con el K-coil. La coexpresión transitoria de las enzimas K-coil junto con las VLPs E-coil permitió el establecimiento de la vía biosintética heteróloga del precursor de cannabinoides. Cabe destacar que se logró un rendimiento significativamente mayor de glucósido de ácido olivetólico cuando se emplearon los andamios E-coil-VLPs.
Descripción
El canalizado de sustratos podría ser muy útil para la ingeniería metabólica de plantas; por lo tanto, proponemos que andamios supramoleculares autoensamblados funcionalizados pueden actuar como centros enzimáticos capaces de realizar reacciones en estrecha contigüidad. Las nanopartículas virales (VNPs) ofrecen una oportunidad en este contexto, y presentamos una estrategia de funcionalización para mostrar diferentes enzimas en la superficie externa de tres VNPs diferentes producidas en plantas. Los virus de plantas del virus del enanismo del tomate (TBSV) y del virus de la papa X (PVX) fueron funcionalizados mediante la fusión genética de la secuencia codificante del péptido E-coil a sus respectivos genes de proteínas de cubierta, mientras que la enzima licanasa fue etiquetada con el péptido K-coil. Las VNPs E-coil inmovilizadas pudieron interactuar con la licanasa funcionalizada producida en plantas, y se demostró la catálisis mediante un ensayo de licanasa. Para probar este concepto, las partículas similares al virus de la hepatitis B (VLPs) fueron funcionalizadas de manera similar mediante fusión genética con la secuencia E-coil, mientras que la enzima 1 de aciloactivación, la sintasa de ácido olivetólico y la ciclasas de ácido olivetólico fueron etiquetadas con el K-coil. La coexpresión transitoria de las enzimas K-coil junto con las VLPs E-coil permitió el establecimiento de la vía biosintética heteróloga del precursor de cannabinoides. Cabe destacar que se logró un rendimiento significativamente mayor de glucósido de ácido olivetólico cuando se emplearon los andamios E-coil-VLPs.