Tolalpa Shikimato
Páginas: 29 (7172 palabras)
Publicado: 18 de abril de 2015
ARTÍCULO DE REVISIÓN
Ingeniería de vías metabólicas en Escherichia coli para la
producción de shikimato como precursor para la síntesis de
compuestos antivirales contra influenza.
Larisa Cortés-Tolalpa, Susy Beatriz Carmona, Ania Cervantes-Salinas, Marco
Antonio García, Guillermo Gosset, Adelfo Escalante*, Francisco Bolívar
1
Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto deBiotecnología,
Universidad Nacional Autónoma de México. Av. Universidad 2001. Col. Chamilpa,
Cuernavaca, Morelos, 62210. México.*adelfo@ibt.unam.mx. Tel. (Fax):
+52(55)5622 7648
RESUMEN
La influenza es una enfermedad respiratoria altamente infecciosa causada por retrovirus de la
Familia Ortomixoviridae que poseen en su superficie dos glicoproteínas, la hemaglutinina y la
neuraminidasa (NA). Lascaracterísticas biológicas de estos virus hacen que exista la posibilidad
permanente de brotes de influenza con el riesgo de convertirse en pandemia. En la actualidad se
emplea el inhibidor de la actividad de la NA, oseltamivir fosfato (OSF), elaborado por síntesis
química a partir del shikimato (SHK) extraído de plantas de anís estrella chino para el tratamiento de
influenza estacional, aviar y humana.Se ha estimado que en el caso de una pandemia, la capacidad
de producción de SHK y OSF sería insuficiente para proteger a grandes poblaciones,
particularmente de países en desarrollo. Una alternativa para la obtención de SHK es por procesos
biotecnológicos utilizando cepas bacterianas modificadas por ingeniería de vías metabólicas (IVM).
La aplicación de la IVM en Escherichia coli para laproducción de SHK ha permitido la obtención de
cepas sobreproductoras modificadas en el metabolismo central de carbono y en la vía de síntesis de
compuestos aromáticos. En esta revisión se describen las aproximaciones de IVM aplicadas a
cepas de E. coli para obtener derivadas sobreproductoras de SHK.
Palabras clave: Escherichia coli, ingeniería de vías metabólicas, shikimato, compuestos antivirales,influenza.
ABSTRACT
Influenza is a highly infectious respiratory disease caused by retroviruses members of the
Ortomixoviridae Family. These viruses have on their surface two glycoproteins, hemaglutinin and
neuraminidase (NA). The biological characteristics of these viruses cause a permanent possibility of
Biotecnología, Año 2011, Vol. 15 No.1
30
ARTÍCULO DE REVISIÓN
influenza outbreaks caused bymutant strains with the risk of a pandemic. Nowadays, sialic acid
analogs such as oseltamivir phosphate (OSF), synthesized from shikimate (SHK) is used to inhibit
the activity of viral NA in the treatment of seasonal, avian and human influenza. It has been
estimated that in the case of a global pandemic of influenza, the present capacity of OSF production
could be insufficient to protect largepopulations, particularly in developing countries. Thus,
alternative biotechnological strategies with engineered strains to produce SHK have gained
relevance. Application of metabolic engineering pathway (MEP) in Escherichia coli strains, in order to
improve SHK production by fermentation, have resulted in overproducing strains in which some
genes from central carbon metabolism and the common aromaticpathway have been modified. This
review describes several MEP approaches applied to E. coli to obtain overproducing strains of SHK.
Key words: Escherichia coli, metabolic engineering, shikimic acid, antiviral drugs, influenza.
ha alcanzado sus células blanco, la HA se
INTRODUCCIÓN
une a los receptores de ácido siálico (AS) de
enfermedad
la célula a infectar y permite la entrada delrespiratoria altamente infecciosa causada por
virus. Una vez que el virus se ha replicado,
virus miembros de la Familia Ortomixoviridae,
se libera por acción de la NA, la cual corta en
los cuales son retrovirus que poseen en su
un sitio específico al receptor de AS de la
superficie
la
célula infectada a los cuales se encuentran
hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA)
adheridos los nuevos...
Ingeniería de vías metabólicas en Escherichia coli para la
producción de shikimato como precursor para la síntesis de
compuestos antivirales contra influenza.
Larisa Cortés-Tolalpa, Susy Beatriz Carmona, Ania Cervantes-Salinas, Marco
Antonio García, Guillermo Gosset, Adelfo Escalante*, Francisco Bolívar
1
Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto deBiotecnología,
Universidad Nacional Autónoma de México. Av. Universidad 2001. Col. Chamilpa,
Cuernavaca, Morelos, 62210. México.*adelfo@ibt.unam.mx. Tel. (Fax):
+52(55)5622 7648
RESUMEN
La influenza es una enfermedad respiratoria altamente infecciosa causada por retrovirus de la
Familia Ortomixoviridae que poseen en su superficie dos glicoproteínas, la hemaglutinina y la
neuraminidasa (NA). Lascaracterísticas biológicas de estos virus hacen que exista la posibilidad
permanente de brotes de influenza con el riesgo de convertirse en pandemia. En la actualidad se
emplea el inhibidor de la actividad de la NA, oseltamivir fosfato (OSF), elaborado por síntesis
química a partir del shikimato (SHK) extraído de plantas de anís estrella chino para el tratamiento de
influenza estacional, aviar y humana.Se ha estimado que en el caso de una pandemia, la capacidad
de producción de SHK y OSF sería insuficiente para proteger a grandes poblaciones,
particularmente de países en desarrollo. Una alternativa para la obtención de SHK es por procesos
biotecnológicos utilizando cepas bacterianas modificadas por ingeniería de vías metabólicas (IVM).
La aplicación de la IVM en Escherichia coli para laproducción de SHK ha permitido la obtención de
cepas sobreproductoras modificadas en el metabolismo central de carbono y en la vía de síntesis de
compuestos aromáticos. En esta revisión se describen las aproximaciones de IVM aplicadas a
cepas de E. coli para obtener derivadas sobreproductoras de SHK.
Palabras clave: Escherichia coli, ingeniería de vías metabólicas, shikimato, compuestos antivirales,influenza.
ABSTRACT
Influenza is a highly infectious respiratory disease caused by retroviruses members of the
Ortomixoviridae Family. These viruses have on their surface two glycoproteins, hemaglutinin and
neuraminidase (NA). The biological characteristics of these viruses cause a permanent possibility of
Biotecnología, Año 2011, Vol. 15 No.1
30
ARTÍCULO DE REVISIÓN
influenza outbreaks caused bymutant strains with the risk of a pandemic. Nowadays, sialic acid
analogs such as oseltamivir phosphate (OSF), synthesized from shikimate (SHK) is used to inhibit
the activity of viral NA in the treatment of seasonal, avian and human influenza. It has been
estimated that in the case of a global pandemic of influenza, the present capacity of OSF production
could be insufficient to protect largepopulations, particularly in developing countries. Thus,
alternative biotechnological strategies with engineered strains to produce SHK have gained
relevance. Application of metabolic engineering pathway (MEP) in Escherichia coli strains, in order to
improve SHK production by fermentation, have resulted in overproducing strains in which some
genes from central carbon metabolism and the common aromaticpathway have been modified. This
review describes several MEP approaches applied to E. coli to obtain overproducing strains of SHK.
Key words: Escherichia coli, metabolic engineering, shikimic acid, antiviral drugs, influenza.
ha alcanzado sus células blanco, la HA se
INTRODUCCIÓN
une a los receptores de ácido siálico (AS) de
enfermedad
la célula a infectar y permite la entrada delrespiratoria altamente infecciosa causada por
virus. Una vez que el virus se ha replicado,
virus miembros de la Familia Ortomixoviridae,
se libera por acción de la NA, la cual corta en
los cuales son retrovirus que poseen en su
un sitio específico al receptor de AS de la
superficie
la
célula infectada a los cuales se encuentran
hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA)
adheridos los nuevos...
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