Proprietà biochimiche della superossido dismutasi dal batterio d'interesse agro-alimentare Streptococcus thermophilus.

Streptococcus thermophilus è largamente impiegato in tecnologie agroalimentari, principalmente nella produzione di formaggi; inoltre, insieme a Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, è un componente essenziale della microflora dello yogurt, perché la loro interazione contribuisce a migliorare la struttura e l'aroma del prodotto attraverso la produzione di acido lattico, esopolisaccaridi e composti aromatici. S. thermophilus è un batterio gram-positivo in grado di crescere in condizioni aerobie ed anaerobie, anche se il suo metabolismo energetico è di tipo anaerobio, in quanto la sintesi di ATP dipende quasi esclusivamente dalla glicolisi, con produzione finale di acido lattico; manca del tutto di un meccanismo di respirazione aerobica; è privo sia di citocromi e di alcuni sistemi enzimatici antiossidanti, come ad esempio la catalasi. Recentemente, grazie al sequenziamento del suo genoma, è stato possibile identificare il gene codificante la superossido dismutasi in S. thermophilus (StSOD), l'enzima che converte l'anione superossido in ossigeno molecolare e perossido d'idrogeno. Studi pregressi hanno parzialmente caratterizzato la StSOD di S. thermophilus, evidenziando la sua appartenenza alla famiglia delle Mn-SOD. Al fine di procedere con una più ampia caratterizzazione della StSOD, si è deciso di produrne una forma ricombinante (rStSOD) grazie alla amplificazione e al clonaggio del relativo gene in un idoneo vettore di espressione. In tal modo è stato possibile determinare l'esatta lunghezza della sequenza amminoacidica di quest'enzima, più corto di 19 reisdui rispetto a quello putativamente assegnato in banca dati. Si è passati poi alla misura dell'attività specifica della rStSOD (1140 U/mg) ed alla determinazione del suo contenuto metallico. In particolare l'enzima contiene sia Fe (0.35 mol/mole subunità) che Mn (0.047 mol/mol subunità); inoltre è possible scambiare il metallo legato e in presenza di un maggior contenuto di Mn (0.49 mol/mol) ed un ridotto ammontare di Fe (0.21 mol/mol) l'attività specifica della rStSOD aumenta di 2.4 volte. Questi dati fanno classificare questo enzima come una SOD cambialistica. E' stato determinato l'effetto di vari inibitori ed inattivatori, evidenziando come l'enzima sia poco sensibile alla sodio azide e moderatamente sensibile al perossinitrito; d'altra parte la rStSOD è molto resistente al perossido d'idrogeno. Infine è stata valutata la termostabilità dell'enzima e sono stati determinati i parametri energetici del processo d'inattivazione