Corrección de mutantes de cistationina beta-sintasa (CBS) con chaperonas químicas: purificación y caracterización de ocho enzimas mutante para CBS.

Las mutaciones con pérdida de sentido (missense) representan la causa más común de muchas enfermedades genéticas incluyendo la deficiencia de cistationina beta-sintasa (CBS). Muchas de estas mutaciones dan lugar a proteínas mal plegadas, que carecen de función biológica. La presencia de chaperonas químicas a veces puede aliviar o incluso restaurar el plegamiento de proteínas y la actividad de las proteínas mutantes.

Se presenta la purificación y caracterización de ocho mutantes CBS expresadas en presencia de chaperonas químicas tales como etanol, dimetilsulfóxido o trimetilamina N-óxido. La evaluación preliminar de extractos crudos de E.coli mostró que su presencia durante la expresión de la proteína tenía un impacto significativo en la cantidad de proteína CBS recuperada, la formación de tetrámeros y la actividad catalítica. Posteriormente, se purificaron ocho mutantes CBS (P49L, P78R, A114V, R125Q, E176K, P422L, I435T y S466L). Las

enzimas mutantes tetraméricas completamente saturadas con el grupo hemo mostraron igual o superior actividad específica que la CBS no mutada. Las mediciones de la estabilidad térmica demostraron que las mutantes purificadas son igualmente o más termoestables que la CBS no mutada. La respuesta a la estimulación con AdoMet o a la activación térmica varía. La falta de respuesta de R125Q y E176K a ambos estímulos indicó que sus conformaciones específicas fueron incapaces de alcanzar el estado activado. Aumento de las concentraciones de las chaperonas moleculares en extractos crudos indicaron un efecto indirecto de la sustancia química chaperona en el plegamiento de mutantes CBS.

En conclusión, las chaperonas químicas presentes en el medio de expresión fueron capaces de restablecer plenamente la actividad de los ocho mutantes de CBS, mediante la mejora del plegamiento de las proteínas. Este hallazgo podría tener implicaciones directas para el desarrollo de un enfoque terapéutico de la homocistinuria que no responde a piridoxina.