El Dr. Antoni Planas Sauter y la Dra. Magda Faijes Simona, del Grupo de Química Biológica y Biotecnológica – GQBB de IQS, lideran el proyecto GLYCOENGIN, que tiene como objetivo el diseño y aplicación de enzimas activas en carbohidratos – CAZYmes o Glycozymes, mediante estrategias avanzadas de ingeniería de proteínas e ingeniería metabólica. El objetivo es generar nuevas herramientas y productos biotecnológicos de alto valor añadido, que den respuesta a necesidades clave de los sectores de la salud, el nutracéutico y el alimentario.
Ingeniería enzimática e ingeniería metabólica para la producción de glicoconjugados
Investigación
17 febrero 2026
El proyecto GLYCOENGIN que lleva a cabo el grupo GQBB tiene como objetivo el diseño y aplicación de enzimas activas en carbohidratos, para generar nuevas herramientas y productos biotecnológicos que den respuesta a necesidades clave de los sectores de la salud, el nutracéutico y el alimentario
Este proyecto está financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades – Agencia Estatal de Investigación (PID2022-138252OB-I00), dentro de la convocatoria de los Programas Estatales de Generación de Conocimiento y Fortalecimiento Científico y tecnológico de los sistema I+D+I, orientada a los retos de la sociedad.
Enzimas eficientes y procesos sostenibles
La biosíntesis, degradación y modificación de glicanos y glicoconjugados se lleva a cabo mediante una gran variedad de enzimas activas en carbohidratos, que incluyen glicosiltransferasas, glicosidasas y esterasas. Estas enzimas constituyen un excelente paradigma de reconocimiento y especificidad por sustrato, ya que catalizan un gran número de reacciones bioquímicas con una eficacia y selectividad remarcables. Esta precisión es posible gracias a su capacidad de reorganizar dinámicamente el entorno catalítico durante las reacciones sobre sustratos naturales.
Existe una demanda creciente de enzimas eficientes, selectivos y estables para ser aplicados en procesos de transformación química sostenibles. En este contexto, las Glicoenzimas tienen un papel relevante como biocatalizadores, ya sea como enzimas aisladas (biocatálisis), o bien integradas dentro de una célula que actúa como verdadera factoría celular (biotransformaciones).
Como continuación del proyecto previo GLYCODESIGN, en el proyecto GLYCOENGIN los investigadores del GQBB desarrollan estrategias de ingeniería enzimática, biocatálisis, ingeniería metabólica y bioprocesos, con el objetivo de crear nuevas aplicaciones sintéticas. El proyecto se enmarca en dos ejes principales:
Estructura e ingeniería de CAZYmes
Este primer eje se centra en el estudio estructural y la reingeniería de enzimas activos en carbohidratos o CAZYmes:
- Ingeniería de parejas glicosidasa/sustrato biortogonales para aplicaciones en química biológica.
- Desacetilasas de quitina y peptidoglicano como dianas antimicrobianas y con aplicaciones en biocatálisis para la producción de quito-oligosacáridos de estructuras definidas, para aplicaciones agroalimentarias.
- Evolución de glicosidasas como transglicosidasas para la síntesis enzimática de Oligosacáridos de Leche Humana (HMOs) con funciones inmunomoduladoras y prebióticas.
Biología sintética e ingeniería metabólica aplicadas a los CAZYmes
El segundo eje del proyecto aborda el uso de la biología sintética y la ingeniería metabólica para integrar CAZYmes en diferentes plataformas celulares, organizadas en tres líneas de trabajo principales:
- Ingeniería metabólica de Saccharomyces cerevisiae como plataforma celular para la producción de glicolípidos con propiedades inmunoestimulantes.
- Ingeniería del cloroplasto de microalgas para convertirlo en una factoría celular capaz de producir ramnolípidos con función de biosurfactantes.
- Desarrollo de circuitos optogéneticos para controlar la expresión génica mediante luz en cloroplastos sintéticos de microalgas, permitiendo un regulación precisa y reversible de los procesos biosintéticos.
