Desenvolvimento de uma plataforma de expressão, baseada em E. coli, para a produção de enzimas envolvidas na hidrólise de biomassas lignocelulósicas

Resumo

O alto custo da hidrólise enzimática para conversão de biomassa lignocelulósica é uma questão que limita a produção do etanol de segunda geração. A superação deste problema passa, pela redução do custo de produção e aumento da eficiência dos coquetéis enzimáticos através do uso de tecnologia de DNA recombinante e da otimização de processos de fermentação e recuperação destas enzimas. O projeto aqui apresentado tem por objetivo desenvolver uma plataforma de produção de enzimas recombinantes utilizando Escherichia coli como hospedeiro. Através do emprego de técnicas de engenharia genética e novos vetores e linhagens de E. coli disponibilizadas recentemente, pretende-se solucionar dois inconvenientes da produção em larga escala de proteínas heterólogas em E. coli: baixa eficiência em secretar proteínas para o meio extracelular, e a dependência do uso de antibióticos. Utilizando-se as linhagens mutantes e a convencional para a expressão das enzimas (endoglicanase, xilanase, feruloil esterase), serão obtidos parâmetros críticos de fermentação em biorreatores, como a taxa de crescimento celular e de biossíntese de produto em condições de cultivo com alta densidade celular. Atenção especial será dada à otimização das condições de indução tais como tipo e concentração do indutor, vazão de alimentação, concentração da fonte de carbono e nitrogênio através da execução de um planejamento experimental. Espera-se, dessa forma, o desenvolvimento de uma plataforma e de um processo mais robusto e econômico para a produção de enzimas celulolíticas ou proteínas acessórias recombinantes, além da geração de novos conhecimentos especialmente direcionados à viabilização do etanol de segunda geração no Brasil. (AU)