Proteasas de crustaceos caracterización bioquímica y consideraciones moleculares

Abstract

Fueron encontradas actividades de peptidasas y proteinasas en el hepatopáncreas de crustaceos. Se identificó actividades de carboxipeptidasa A y B. aminopeptidasa, catepsina C. tripsina, quimotripsina y colagenasa en los sistemas digestivos de Pleuroncodes planipes y Pacifastacus astacus. Las colagenasas de crustaceos fueron serín proteinasas, demostrado por ensayos de inhibición. La hidrólisis de sustratos sintéticos por las preparaciones enzimáticas de los crustaceos fueron bajas y la identidad de las enzimas que hidrolizaron sustratos de quimotripsina y tripsina fueron parcialemente demostradas. La quimotripsina del camarón Penaeus vannamei fue purificada. Esta quimotripsina tiene un peso molecular de 33.2 kDa y un punto isoeléctrico de 3.1. La enzima es termoestable a 25 y 37 ºC y es sensible a pH ácido. La quimotripsina de camarón tiene un pH óptimo alcalino. La actividad de quimotripsina fue afectada por inhibidores de serín proteinasas pero no por inhibidores de quimotripsina de vertebrados como los de cetona de clorometilo. Las propiedades cinéticas de la quimotripsina de camarón muestran una baja eficiencia catalítica a sustratos sintéticos. La identidad de la quimotripsina fue demostrada por evidencia estructural y catalítica. La tripsina de Pacifastacus leniusculus fue también purificada. La tripsina del langostino tiene un peso molecular de 18 kDa. El AND complmentario que codifica para la tripsina fue aislado, amplificado, clonado y secuenciado. La enzima es sintetizada como zimógeno de acuerdo a la secuencia deducida de aminoácidos del péptido percursor putativo. Los constituyentes que determinan la actividad de tripsina fueron encontrados de manera conservada en la enzima de langostino, como es el sitio de reconocimiento específico. Los residuos de cisteína y los sitios de unión con calcio de la tripsina de langostino fueron mas similares a los de tripsina de bacteria que a los de vertebrados. No fue encontrada quimotripsina en el hepatopáncreas de P. leniusculus. Las propiedades catalíticas, la secuencia de aminoácidos y la diversidad de las proteinasas de crustaceos apoyan la evolución divergente de las proteinasas de eucariotas. La composición de proteasas de crustaceos cultivados fue determinada parcialmente con los resultados encontrados de los organismos estudiados. La estructura de las proteasas de crustaceos muestra que la digestión de proteínas es también regulada por la síntesis de zimógenos. La investigación en proteasas de camarones cultivados se ha enfocado en el efecto del alimento sobre la actividad enzimática y la digestibilidad proteica. Estas investigaciones podrían ser útiles en la optimización y manejo de los sistemas de cultivo. Las futuras líneas de investigación en las proteasas de crustaceos deberán incluir la suplementación de dietas, el control de calidad, los usos biotecnológicos y los marcadores fisiológicos.