La estabilidad evolutiva de los puentes salinos sugiere su contribución a la estabilidad de las proteínas

La contribución de los puentes salinos recién diseñados a la estabilización de proteínas sigue siendo controvertida incluso hoy en día. Para resolver este problema, investigamos los puentes salinos desde dos aspectos: la distribución espacial y las características evolutivas de los puentes salinos. En primer lugar, analizamos la distribución espacial de los puentes salinos en proteínas, elucidando los requisitos básicos para la formación de puentes salinos. Luego, desde un punto de vista evolutivo, se investigaron en nuestro estudio las características evolutivas de los puentes salinos, así como de sus residuos vecinos. Los resultados demuestran que los residuos cargados aparecen con más frecuencia que otros residuos neutros en ciertas posiciones de la secuencia, incluso bajo presión evolutiva, lo que puede formar interacciones electrostáticas que podrían aumentar la estabilidad evolutiva de las regiones de aminoácidos correspondientes, mejorando su importancia para la estabilidad de las proteínas. Como corolario, conjeturamos que los puentes salinos recién diseñados que más contribuyan a las proteínas no solo deben tener una distribución espacial calificada de puentes salinos, sino que también se necesita aumentar aún más la estabilidad evolutiva de las regiones de aminoácidos correspondientes. Basado en el análisis, se construyeron 8 mutaciones enzimáticas en la enzima ramificadora de 1,4-α-glucano (EC 2.4.1.18, GBE) de Geobacillus thermoglucosidans STB02, de las cuales 7 mutaciones mejoraron la termostabilidad de GBE. La termostabilidad mejorada de 7 mutaciones podría ser el resultado de puentes salinos adicionales en posiciones de residuos donde al menos una de las posiciones de aminoácidos es conservativa, mejorando así su contribución a la estabilización de las proteínas.