Expressão, purificação e caracterização bioquímica de lipase recombinante de Staphylococcus xylosus e esterase recombinante de Lactobacillus plantarum

Abstract

Esterases e lipases pertencem ao grupo das hidrolases e são enzimas que catalisam a clivagem e a síntese de ligações éster, sendo um grupo de enzimas biotecnologicamente relevantes com inúmeras aplicações em indústrias de alimentos, laticínios, detergentes e farmacêuticas. O objetivo deste trabalho foi clonar, expressar em Escherichia coli, purificar e caracterizar bioquimicamente uma lipase recombinante de Staphylococcus xylosus e uma esterase recombinante de Lactobacillus plantarum. O gene da lipase (1084 pb) foi amplificado de uma cepa de S. xylosus isolada de salame fermentado naturalmente e introduzido no vetor de expressão pET14b para expressar a proteína fusão recombinante (lipase contendo a cauda de His6). A lipase recombinante de S. xylosus foi purificada por cromatografia de afinidade em um sistema HPLC. A lipase recombinante é um monômero em solução, como determinado pela cromatografia de exclusão molecular. Ela apresentou alta atividade em pH 9,0 e 42°C para acetato de p-nitrofenila e butirato de p-nitrofenila entre vários ésteres testados (pNPC2, pNPC4, pNPC10, pNPC12, pNPC14, pNPC16, pNPC18). Além disso, apresentou uma interessante estabilidade térmica após incubação por 10 min a 95°C, mantendo 77 % de sua atividade inicial. O gene da esterase de Lactobacillus plantarum (1014 pb) foi amplificado e clonado no vetor de expressão pET14b para expressar em Escherichia coli a proteína contendo a cauda His6. A esterase recombinante de Lactobacillus plantarum foi purificada em resina Ni-NTA e apresentou uma massa molecular aparente de aproximadamente 38 kDa. A enzima apresentou a atividade enzimática mais elevada em pH 6,0 e 40°C e preferência pelo butirato de p-nitrofenila, embora tenha hidrolisado mais eficientemente o acetato de p-nitrofenila. Além disso, este estudo apresenta, pela primeira vez, dados de dicroísmo circular sobre a estrutura secundária de uma esterase de Lactobacillus plantarum.