Inserción de péptidos bioactivos en las regiones variables de una globulina 11S de amaranto

Abstract

RESUMEN: La globulina 11S de amaranto es la más abundante proteína de almacenamiento en semillas maduras y es ampliamente reconocido por su valor nutricional. En este estudio, esta proteína se le ha insertado cuatro pares del péptido valina-tirosina en cada una de las regiones variables, generando cinco proteínas modificadas. Cada una de estas proteínas fueron expresadas en E. coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL en el medio F8PW diseñado en este estudio para la producción de proteínas recombinantes. Después de purificar estas proteínas fueron analizadas por espectroscopía de fluorescencia y dicroísmo circular, así como su estabilidad a la desnaturalización térmica y química. Las inserciones en las regiones variables afectaron en la expresión de las proteínas observando un mayor rendimiento de la proteína sin modificar. Las proteína modificadas mantienen la estructura Beta I como la que presenta la proteína nativa, sin embargo, la modificación de la región II, III, IV y V, modifica el patrón de replegamiento in vitro de la proteína nativa. Las inserciones en las regiones III y V cambian la estabilidad térmica de la globulina 11S de amaranto. La proteína R5 forma una estructura ordena diferente a la proteína nativa y al ser digerida por proteasas digestivas liberan los péptidos bioactivos VY presentando actividad funcional in vitro. ABSTRACT: The amaranth 11S globulin is the most abundant storage protein in mature seeds and is widely recognized for its nutritional value. In this study, this protein has been inserted four pairs of valine-tyrosine peptide in each of the variable regions, constructing five modified proteins. Each of these proteins was expressed in E. coli BL21-CodonPlus (DE3) –RIL strain in the F8PW medium which it was designed in this study for the production of recombinant proteins. After purifying these proteins, they were analyzed by fluorescence and circular dichroism spectroscopy, as well as their stability to thermal and chemical denaturation. The bioactive peptide insertions in the variable regions affected the expression of the proteins, observing a higher yield of the unmodified protein. The modified proteins maintained the beta I structure as the one presented by the native protein, however, the modification in the regions II, III, IV and V, modifies the in vitro refolding pattern. The insertions in regions III and V change the thermal stability of 11S amaranth globulin. The R5 protein acquired an arranged structure different to the native protein and the bioactive peptides presented in vitro functional activity after that protein were digested by digestive proteases.