JP2016 - Miglioramento dell'aroma dei vini mediante evoluzione diretta di enzimi di lieviti non-Saccharomyces

Data inizio
1 giugno 2017
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Biotecnologie
Responsabili (o referenti locali)
Dominici Paola
Parole chiave
JOINT PROJECTS, PROTEIN ENGINEERING, WINE AROMA, DIRECTED EVOLUTION, BETA LYASE, SUBSTRATE SPECIFICITY, FOOD SCIENCES, BIOTECHNOLOGY, MICROBIOLOGY, BIOCHEMISTRY, WINE, GRAPEVINE, VITICULTURE, VOLATILE THIOLS, SAUVIGNON BLANC

PREMESSA
I tioli volatili sono potenti composti aromatici che contribuiscono alle note fruttate di molti vini bianchi. I tre tioli piu’ importanti nell’aroma del Sauvignon Blanc sono il 3-sulfanilesan-1-olo (3MH), il suo acetato, 3-sulfanilesil acetate (3MHA), e il 4-metil-4-sulfanilpentan-2-one (4MMP). Questi composti volatili si sviluppano durante la fermentazione ad opera di lieviti, tra cui S. cerevisiae, a partire da composti inodori non volatili, cisteina- S-coniugati e glutatione- S-coniugati presenti nell’uva. La biotrasformazione di questi precursori da parte dei lieviti avviene tramite una reazione di α,β-eliminazione catalizzata da una C-S liasi, un enzima PLP dipendente dotato di ampia specificita’ verso gli aminoacidi solforati. In anni recenti, diversi autori hanno evidenziato il contributo positivo dei lieviti non-Saccharomyces, tra cui Torulaspora delbrueckii, sulla composizione analitica e sensoriale dei vini. A differenza di S. cerevisiae, in grado di metabolizzare entrambi i precursori glutatione-S-coniugati e cisteina-S- coniugati, T. delbrueckii e’ specifico solo verso i precursori gluatationilati, ed e’ inoltre incapace di produrre 4MMP.

OBIETTIVI
Obiettivo di questo progetto e’ migliorare, mediante evoluzione diretta, la catalisi della C-S liasi da T. delbrueckii nei confronti dei composti Cys-S-coniugati, modificandone la specificita’ di substrato.

PROCEDIMENTO
A tale scopo verra’ utilizzato un approccio, noto come MORPHING, che permette una mutagenesis random su frammenti del gene target e che quindi inserisce mutazioni su specifici segmenti della proteina. Tale tecnica sfrutta le proprietà fisiologiche di S. cerevisiae tra cui l'alta frequenza di ricombinazione omologa. In un singolo step questo approccio permette di assemblare regioni specifiche casualmente mutate di un gene con le rimanenti regioni inalterate del gene stesso.

MAIN PARTNER
Tebaldi s.r.l.

Enti finanziatori:

Finanziamento: assegnato e gestito dal Dipartimento

Partecipanti al progetto

Paola Dominici
Professore ordinario
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Biotecnologie vegetali
Applied genetic engineering, transgenic organisms, recombinant proteins, biosensors
Proteomica strutturale, funzionale e di espressione
Molecular interactions

Attività

Strutture