Caracterização bioquímica de uma celulase da família 5 de origem metagenômica e determinação do potencial de aplicação biotecnológica

Resumo

O desenvolvimento de fontes de energias renováveis é motivado principalmente em virtude da finitude das reservas de petróleo bem como pelas alterações climáticas causadas pela queima de combustíveis fósseis. Neste contexto, o aproveitamento da biomassa lignocelulósica constitui uma fonte promissora de energia renovável devido principalmente a sua ampla disponibilidade e baixo custo. Para isso, é necessário que os polissacarídeos que compõem a parede celular vegetal sejam despolimerizados em suas unidades monoméricas, a serem empregadas nas etapas de fermentação. O emprego da hidrólise enzimática para a liberação dos açúcares da parede celular vegetal apresenta alguns entraves, principalmente devido aos elevados custos e baixos rendimentos dos processos em que são empregados. Neste sentido, a metagenômica tem sido aplicada com sucesso na identificação de novas enzimas glicolíticas no genoma dos chamados "micro-organismos não cultivados". O objetivo deste trabalho consiste em realizar a caracterização bioquímica de uma celulase da família 5 de glicosil hidrolases, CelE2, que foi identificada após a triagem funcional de uma biblioteca metagenômica derivada de solo. Após a clonagem, expressão heteróloga e purificação proteica, CelE2 será submetida a ensaios para determinação dos substratos preferenciais de atuação bem como dos valores de pH e temperaturas ótimos para atividade enzimática. Além disso, serão avaliados os parâmetros cinéticos, termoestabilidade, efeitos de íons bem como a atividade enzimática de CelE2 em substratos complexos, como por exemplo, bagaço de cana-de-açúcar. Dessa forma, será possível determinar o potencial de aplicação de CelE2 em processos de conversão da biomassa vegetal visando a produção de bioprodutos.