Perossidasi Decolorante di Pseudomonas Putida (PpDyP): generazione di librerie genomiche, caratterizzazione dei mutanti.

Le perossidasi decoloranti (DyP) costituiscono una famiglia relativamente recente di enzimi batterici caratterizzati dalla presenza di un anello porfirinico con un gruppo eme. Negli ultimi anni, tali enzimi sono stati oggetto di numerosi studi volti a investigarne le proprietà catalitiche e le potenziali applicazioni nel campo delle biotecnologie: essi rivestono un ruolo di rilievo sia nei processi di valorizzazione della lignina sia nella degradazione di coloranti industriali e di altri inquinanti, ampiamente prodotti dall’industria tessile contemporanea. La loro elevata versatilità le rende candidate ideali per interventi di ingegneria proteica finalizzati alla progettazione di varianti enzimatiche con prestazioni migliorate per applicazioni industriali. Nel presente elaborato sono stati identificati e caratterizzati mutanti con attività catalitica incrementata nei confronti di un substrato modello, l’ABTS. I mutanti sono stati ottenuti mediante un approccio di design semirazionale, che combina le conoscenze strutturali e funzionali disponibili sulla proteina con tecniche di biologia molecolare, in particolare la mutagenesi a saturazione di sito. Tale strategia ha consentito di indagare l’effetto delle mutazioni introdotte in una specifica regione della proteina, definita cavità catalitica, dove avviene l’interazione con il substrato tramite i residui aminoacidici localizzati. La modifica di tali residui determina, di conseguenza, variazioni significative nell’interazione enzima-substrato. Sebbene i meccanismi molecolari alla base dell’aumento dell’attività catalitica nei mutanti non siano ancora del tutto chiariti, i risultati ottenuti evidenziano inequivocabilmente un miglioramento delle prestazioni enzimatiche.