Browsing by Author "Núñez Navarro, Nicolás Ernesto"

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    Discovery of New Phenylacetone Monooxygenase Variants for the Development of Substituted Indigoids through Biocatalysis
    (2022) Núñez Navarro, Nicolás Ernesto; Salazar Muñoz, Javier Alonso; Castillo Suzarte, Francisco Javier; Ramírez Sarmiento, César Antonio; Poblete Castro, Ignacio; Zacconi, Flavia C. M.; Parra, Loreto
    Indigoids are natural pigments obtained from plants by ancient cultures. Romans used them mainly as dyes, whereas Asian cultures applied these compounds as treatment agents for several diseases. In the modern era, the chemical industry has made it possible to identify and develop synthetic routes to obtain them from petroleum derivatives. However, these processes require high temperatures and pressures and large amounts of solvents, acids, and alkali agents. Thus, enzyme engineering and the development of bacteria as whole-cell biocatalysts emerges as a promising green alternative to avoid the use of these hazardous materials and consequently prevent toxic waste generation. In this research, we obtained two novel variants of phenylacetone monooxygenase (PAMO) by iterative saturation mutagenesis. Heterologous expression of these two enzymes, called PAMOHPCD and PAMOHPED, in E. coli was serendipitously found to produce indigoids. These interesting results encourage us to characterize the thermal stability and enzyme kinetics of these new variants and to evaluate indigo and indirubin production in a whole-cell system by HPLC. The highest yields were obtained with PAMOHPCD supplemented with L-tryptophan, producing ~3000 mg/L indigo and ~130.0 mg/L indirubin. Additionally, both enzymes could oxidize and produce several indigo derivatives from substituted indoles, with PAMOHPCD being able to produce the well-known Tyrian purple. Our results indicate that the PAMO variants described herein have potential application in the textile, pharmaceutics, and semiconductors industries, prompting the use of environmentally friendly strategies to obtain a diverse variety of indigoids.
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    Microwave Assisted Synthesis of Novel Six-Membered 4-C, 4-O and 4-S Lactams Derivatives: Characterization and in vitro Biological Evaluation of Cytotoxicity and Anticoagulant Activity
    (2017) Núñez Navarro, Nicolás Ernesto; Segovia Bonnemaison, Gerardine Francoise; Burgos, Renato; Lagos, Carlos; Fuentes, Nataly; Faundez, Mario; Zacconi, Flavia C. M.
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    Novel FXa Inhibitor identification through integration of ligand- and structure-based approaches
    (2017) Lagos, C.; Segovia Bonnemaison, Gerardine Francoise; Núñez Navarro, Nicolás Ernesto; Faundez, Mario; Zacconi, Flavia C. M.
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    Producción biológica y caracterización estructural de pigmentos indigoides de interés industrial
    (2024) Núñez Navarro, Nicolás Ernesto; Ramírez Sarmiento, César Antonio; Zacconi, Flavia C. M.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los indigoides son pigmentos naturales obtenidos a partir de plantas y animales. En las civilizaciones mediterráneas, estos pigmentos fueron utilizados como colorantes, mientras que las culturas asiáticas los usaron en el tratamiento de enfermedades. En la era moderna, la atención de los fabricantes europeos fue capturada por el uso masivo de índigo para teñir ropa en China e India. Esto llevó a sustituir la extracción de fuentes naturales por la síntesis química en pleno auge de la química industrial. Estas investigaciones y trabajos de finales del siglo XIX permitieron identificar y desarrollar rutas sintéticas para obtenerlos a partir de derivados del petróleo como la anilina. Sin embargo, estos procesos requieren una gran cantidad de energía y de solventes, ácidos y agentes alcalinos. En los últimos años, la ingeniería enzimática y el desarrollo de bacterias como biocatalizadores surgen como una alternativa verde prometedora para evitar el uso de estos materiales peligrosos y, en consecuencia, prevenir la generación de desechos tóxicos. En esta investigación, describimos dos nuevas variantes de una enzima fenilacetona monooxigenasa (PAMO) mediante mutagénesis de saturación iterativa, llamadas PAMOHPCD y PAMOHPED, para las cuales se descubrió, por casualidad, que su expresión heteróloga en E. coli produce indigoides. Asimismo, caracterizamos la estabilidad térmica y cinética enzimática de estas variantes, y cuantificamos la producción en célula entera de índigo e indirrubina, los indigoides principales de interés industrial, mediante HPLC. Los mayores rendimientos se obtuvieron utilizando la variante PAMOHPCD suplementando el medio de cultivo con L-triptófano, produciendo hasta ~3000 mg L -1 de índigo y ~130,0 mg L -1 de indirrubina. Además, ambas enzimas oxidan el indol y derivados de éste, produciendo índigo e indigoides sustituidos, siendo PAMOHPCD capaz de producir el conocido pigmento púrpura de Tiro (6,6'-dibromoíndigo). De este modo, PAMOHPCD y PAMOHPED tienen una aplicación potencial en las industrias textil, farmacéutica y de semiconductores, impulsando el uso de estrategias amigables con el medio ambiente para obtener una diversidad de indigoides.
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    Theoretical study of C-arylations with aryl halides to determine the reaction mechanism, the effect of substituents and heteroatoms
    (2019) Durán Guajardo, Rocío Belén; Núñez Navarro, Nicolás Ernesto; Zacconi, Flavia C. M.; Herrera Pisani, Bárbara Andrea