Produção e caracterização de proteínas quiméricas contendo domínio catalítico quitinase e módulos para ligação em quitina

• Processo: 18/06297-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Dulce Helena Ferreira de Souza
• Beneficiário: Dulce Helena Ferreira de Souza
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Quitinases Enzimas Proteínas recombinantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: enzimas | formiga cortadeira | função biológica | proteína recombinante | proteínas quiméricas | quitinases | Química de Biomoléculas

Resumo

A quitina, polímero formado por monômeros de 5ý-1,4-N-acetilglucosamina e segundo biopolímero de maior ocorrência no planeta depois da celulose, é degradada por enzimas denominadas de quitinases (EC 3.2.2.14) que clivam a cadeia de quitina em sítios internos de maneira randômica. Essas enzimas são produzidas por uma grande variedade de organismos incluindo bactérias, fungos, insetos, plantas e animais e apresentam diferentes funções tais como nutrição, morfogênese e defesa contra patógenos. Para além da importante função biológica, quitinases têm sido usadas em biocontrole (com atividades fungicida, bactericida, inseticida). Em insetos as quitinases têm sido relacionadas com o remodelamento da quitina, presente no exoesqueleto e na matriz peritrófica. As quitinases de insetos têm sido classificadas em oito grupos distintos baseado, principalmente, na arquitetura de domínios como o catalítico e o CBM ('carbohydrate-binding module'). Em decorrência de estudos realizados no nosso grupo de pesquisa sobre a via se síntese de quitina e considerando a falta de infomação sobre quitinases de formigas cortadeiras propomos, neste projeto de pesquisa, a obtenção de diferentes proteínas quiméricas (contendo domínio catalítico quitinase e módulos para ligação em quitina) e o estudo de sua função catalítica frente à quitina e análise dos produtos através de HPLC e espectrometria de massas. Análise de sequências depositadas em bancos de dados já foi iniciada e dois pares de oligonucleotídeos foram adquiridos. RNA de A. sexdens será usado para obtenção de cDNA que será usado como molécula molde, em PCR, para amplificação dos DNA's. A expressão das proteínas será feita em P. pastoris, sistema bem estabelecido no nosso Laboratório. Também é objetivo do projeto avaliar se as proteínas apresentam potencial uso em biocontrole. Para desenvolver esses experimentos as proteínas serão testadas frente aos fungos fungos Aspergillus fumigatus e Candida albicans, importantes agentes infecciosos em humanos e frente a Spodoptera frugiperda, a principal praga da cultura do milho no Brasil. Para melhor entender a interação proteína-substrato (quitina) estudos serão realizados através da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Espera-se, com este projeto, uma efetiva contribuição para a construção de módulos proteicos com atividades interessantes, como inseticida e fungicida. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MICOCCI, KELLI C.; MOREIRA, ARIELE C.; SANCHEZ, AMANDA D.; PETTINATTI, JESSICA L.; ROCHA, MARINA C.; DIONIZIO, BRUNA S.; CORREA, KATIA C. S.; MALAVAZI, IRAN; WOUTERS, FELIPE C.; BUENO, ODAIR C.; et al. Identification, cloning, and characterization of a novel chitinase from leaf-cutting ant Atta sexdens: An enzyme with antifungal and insecticidal activity. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS, v. 1867, n. 1, p. 10-pg., 2023-01-01. (12/25299-6, 17/06198-8, 17/19694-3, 18/06297-9)

DIONIZIO, BRUNA SOARES; SILVA RABELO, CAMILA ABREU B.; RAMOS DE JESUS, HUGO CESAR; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE; FERREIRA DE SOUZA, DULCE HELENA. The Deconstruction of the Lignocellulolytic Structure of Sugarcane Bagasse by Laccases Improves the Production of H-2 and Organic Acids. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 194, n. 7, p. 22-pg., 2022-03-29. (18/26470-7, 17/15455-4, 18/06297-9)

SANTOS CORREA, KATIA CELINA; MOREIRA, ARIELE CRISTINA; IBRAHIM, AMR GALAL ABD EL-RAHEEM; RAMOS DE JESUS, HUGO CESAR; MICOCCI, KELLI CRISTINA; CRIZOSTOMO KOCK, FLAVIO VINICIUS; BUENO, ODAIR C.; VENANCIO, TIAGO; HENRIQUE-SILVA, FLAVIO; SOUZA, DULCE HELENA F.. Identification and characterization of a recombinant cysteine peptidase (AsCathL) from leaf-cutting ant Atta sexdens Linnaeus, 1758 (Hymenoptera, Formicidae). Protein Expression and Purification, v. 201, p. 10-pg., 2023-01-01. (17/15455-4, 15/21517-7, 14/12169-2, 18/16040-5, 18/06297-9)