Identificação de uma nova endo-²-1,4-xilanase prospectada a partir da microbiota do cupim Heterotermes tenuis

• Processo: 22/01715-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Anderson Ferreira da Cunha
• Beneficiário: Anderson Ferreira da Cunha
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioetanol Expressão heteróloga Endo-1,4-beta-xilanases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Etanol de segunda geração | expressão heteróloga | xilanase | Prospecção de enzimas para expressão heteróloga

Resumo

As xilanases são hemicelulases que quebram o xilano em pentoses solúveis. Eles são usados para fins industriais, como branqueamento de papel, clarificação de bebidas e produção de biocombustíveis. A produção de bioetanol de segunda geração é dificultada pela etapa de hidrólise enzimática da biomassa lignocelulósica, devido ao complexo arranjo estabelecido entre seus constituintes. As xilanases podem potencialmente aumentar o rendimento da produção, melhorando a ação do complexo enzimático celulolítico. Nós prospectamos endo-²-1,4-xilanases de metatranscriptomas do cupim Heterotermes tenuis. A caracterização estrutural in silico e a análise funcional de uma en-do-²-1,4-xilanase de um protista simbiótico de H. tenuis indicam dois sítios ativos e um sulco de ligação ao substrato necessários para a atividade catalítica. Não foram encontrados sítios de N-glicosilação. Esta endo-²-1,4-xilanase foi expressa recombinantemente em células de Pichia pastoris e Escherichia coli, apresentando massa molecular de aproximadamente 20 kDa. O ensaio de atividade enzimática usando endo-²-1,4-xilanase recombinante também foi realizado em ágar xilano a 1% corado com vermelho do Congo a 30°C e 40°C. A enzima expressa em ambos os sistemas foi capaz de hidrolisar o substrato xilano, tornando-se um candidato promissor para futuras análises visando determinar seu potencial de aplicação em processos industriais de degradação de xilano. (AU)