Les Lacasses

Anna Borrull Riera i Maria Gibert Ricart Curs 2008-2009

1. CARACTERÍSTIQUES
-Nom comú de l’enzim: Lacassa
-Codi enzimàtic (EC): 1.10.3.2, família de les oxidoreductases.

2. CONDICIONS ÒPTIMES
-Temperatura : 55-70ºC
-pH: 4.0-7.0
-Temps d’actuació: de 10 a 30 minuts

Podeu veure un exemple de lacassa comercial a la web de “Productos Químicos S.A".

3. APLICACIONS
Les lacasses son uns enzims que pertanyen al grup de les oxidoreductases (EC 1.10.3.2) produïdes per fongs de polpa blanca, per exemple Trametes versicolor i Pleurotus ostreatus entre molts altres, i que degraden els compostos fenòlics de la lignina. Aquests fongs de polpa blanca secreten extracel•lularment la lacassa, cosa que en facilita la seva purificació en el procés de producció d’aquest enzim.
Entre les nombroses aplicacions de la lacassa hi ha la decoloració de la polpa de paper, decoloració i detoxificació d’aigües residuals o efluents en la indústria tèxtil i la decoloració de teixits (ex. la roba texana). L’alternativa a l’ús de les lacasses en aquests processos és un tractament químic agressiu i tòxic o utilitzar tècniques electroquímiques. A més, l’ús de les lacasses presenta una sèrie d’avantatges: és un enzim estable, en la indústria tèxtil té pocs efectes en la resistència de la tela i dóna una millor reproductibilitat del to obtingut en la decoloració de la tela.

4. MILLORES DE L’ENZIM
En una investigació realitzada l’any 2007 es va aconseguir dissenyar un enzim lacassa mutant que és potencialment la base de nous fàrmacs i biocombustibles

Un equip del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), junt amb científics de la Universitat de Lund (Suecia) i de l’Institut Tecnològic de Californi (EEUU), ha dissenyat un enzim amb alta resistència a dissolvents orgànics. Cal tenir en compte que les lacasses són pèptids i que, per tant, són molècules polars que no es solubilitzaran en solvents orgànics, els quals són poc polars. La lacaza mutant R2 ha estat creada per evolució artificial o dirigida, aquesta técnica simula els passos de l’evolució natural però redueix el temps en què es produeixen de milers d’anys a mesos o setmanes.

En el treball publicat en l’últim numero de “Chemistry & Biology” s’indica que podrien tenir aplicacions en l’eliminació de contaminants ambientals, producció de biocombustibles o creació de nous fàrmacs. Amb aquest sistema d’evolució dirigida s’ha dissenyat un enzim resistent a elevades concentracions de dissolvents orgànics i que pot reutilitzar-se conservant la máxima eficiència, cosa que és necessària per solubilitzar contaminants ambientals. A més, aquest mutant està probat per la síntesi de molècules amb activitat neuroprotectora, amb posibles aplicacions sobre la malaltia del Alzheimer.

A la taula 1 es veuen les diferents variants de proteïnes mutants i la seva tolerància, activitat i estabilitat en diferents solvents orgànics.

Taula 1. a) Activitats de la lacassa. b) Ratio entre l’activitat de la proteïna mutant corresponent respecte a la soca salvatge. c) Tolerància als solvents orgànics (%). d) Percentatge residual d’activitat després d’incubar l’enzim en un solvent orgànic durant 24 hores.
El mutant R2 (l’últim de la taula anterior) és l’escollit per les millores aportades.