(bioen/pronex FAPESP) Development of beta-glycosidases designed to improve the efficiency of noncomplexed cellulase systems

• Processo: 08/55914-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Vigência: 01 de junho de 2009 - 31 de maio de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Convênio/Acordo: CNPq - Pronex
• Pesquisador responsável: Sandro Roberto Marana
• Beneficiário: Sandro Roberto Marana
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 11/18266-1 - Estudo experimental da relevância dos resíduos centrais da rede estrutural de uma beta-glicosidase nas suas propriedades catalíticas e estruturais, BP.DD; 11/50103-5 - Estudo de redes de contato envolvidas na modulacao da especificidade pelo substrato em uma beta-glicosidase empregando a tecnica de sdsl., BP.PD; 10/52041-4 - Estudo funcional de posicoes da estrutura primaria com frequencia de aminoacidos acoplada em beta-glicosidases., BP.PD; + mais bolsas vinculadas 10/50871-0 - Producao e caracterizacao dos meio-barris (b/a)r e de um barril truncado (b/a)6 a partir do barril (b/a) 8 da beta-glicosidase de spodoptera frugiperda, BP.PD; 09/53696-7 - Construcao de uma proteina quimerica combinando dominios de beta-glicosidase e de ligacao de celulose, BP.PD; 09/13848-2 - Desenvolvimento através de evolução dirigida de beta-glicosidases com alta atividade e especificidade por celobiose, BP.PD; 09/52021-6 - Producao e purificacao el larga escala de uma beta-glicosidase recombinante para determinacao de estrutura cristalografica, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): beta-Glicosidases Hidrólise enzimática Celulose Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Beta-Glicosidase | Evolucao Dirigida
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_bioen_jun2012_128.pdf

Resumo

A velocidade de hidrólise enzimática de celulose diminui ao longo da reação, o que representa uma perda de produtividade para este processo. Um dos fatores que causam este problema é a inibição das endoglucanas e celobiohidrolases pela cebiose produzida no processo de hidrólise. A fim de superar esta dificuldade, este projeto propõe a construção de uma enzima quimérica através da fusão de um beta-glicosidase e um ‘domínio ligante celulose’ (CBM). Através do CBM esta enzima seria direcionada para a superfície da fibra de celulose e por meio de sua atividade de beta-glicosidase ela reduziria a concentração de celobiose diretamente no microambiente de ação das endoglucanases e celobiohidrolases. Além disso celobiose produzida por estas enzimas seria ‘canalizada’ diretamente para beta-glicosidase, o que poderia ampliar o sinergismo entre estas enzimas que formam o sistema celulásico. Este projeto também pretende selecionar beta-glicosidases altamente ativas e especificas por celobiose usando ‘evolução dirigida’. Finalmente, redes de aminoácidos que estão envolvidas na determinação da especificidade pelo substrato em beta-glicosidases serão delimitadas e caracterizadas através de ‘mutagênese randômica’, ‘mutagênese sítio-dirigida’ e determinação de estruturas cristalográficas. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

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SOUZA, VALQUIRIA P.; IKEGAMI, CECILIA M.; ARANTES, GUILHERME M.; MARANA, SANDRO R.. Protein thermal denaturation is modulated by central residues in the protein structure network. FEBS Journal, v. 283, n. 6, p. 15-pg., 2016-03-01. (08/55914-9, 14/21900-2, 14/19439-5)

TAMAKI, FABIO K.; SOUZA, DIORGE P.; SOUZA, VALQUIRIA P.; IKEGAMI, CECILIA M.; FARAH, CHUCK S.; MARANA, SANDRO R.. Using the Amino Acid Network to Modulate the Hydrolytic Activity of beta-Glycosidases. PLoS One, v. 11, n. 12, DEC 9 2016. (08/55914-9, 14/19439-5)