Ruta de degradación aeróbica del triptófano en bacterias: nueva forma de formamidasa de quinurenina

Aunque se han caracterizado predominantemente una variedad de transformaciones químicas relacionadas con la degradación aeróbica de L-triptófano (ruta de quinurenina), y la mayoría de los genes y enzimas correspondientes involucrados en eucariotas, se sabía relativamente poco sobre esta ruta en bacterias. Utilizando técnicas de análisis comparativo de genomas, hemos predicho la existencia de la ruta de tres pasos de degradación aeróbica de L-triptófano a antranilato (ruta de antranilato) en varias bacterias. Basándonos en el análisis de agrupamiento de genes cromosómicos, hemos identificado un gen previamente desconocido que codifica la formamidasa de quinurenina (EC 3.5.1.19) involucrada en el segundo paso de la ruta de antranilato. Esta predicción funcional fue verificada experimentalmente mediante la clonación, expresión y caracterización enzimática de ortólogos de formamidasa de quinurenina recombinante de Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa y Ralstonia metallidurans. La verificación experimental de la ruta de antranilato inferida se logró mediante la expresión funcional en Escherichia coli del operón putativo kynBAU de R. metallidurans que codifica tres enzimas requeridas: triptófano 2,3-dioxigenasa (gen kynA), formamidasa de quinurenina (gen kynB) y quinureninasa (gen kynU). Nuestros datos proporcionan la primera evidencia experimental de la conexión entre estos genes (solo uno de los cuales, kynU, había sido caracterizado previamente) y la ruta de degradación aeróbica del L-triptófano en bacterias.