Estudos do comportamento funcional e estrutural de enzimas evolutivamente especializadas na degradação de biomassa vegetal com potenciais aplicações biotecnológicas

• Processo: 13/13309-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Mário Tyago Murakami
• Beneficiário: Mário Tyago Murakami
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Camila Ramos dos Santos
• Auxílio(s) vinculado(s): 14/07135-1 - EMU concedido no processo 2013/13309-0 - aquisição do sistema de eletroforese capilar com detector de fluorescência - Beckman Coulter, AP.EMU
• Assunto(s): Degradação de biomassa Catálise Lignocelulose Glicosídeo hidrolases Feruloil esterases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Degradação de biomassa vegetal | estabilidade | Estrutura | função | hidrolases glicosídicas | Mecanismos de catálise | Cristalografia de Macromoléculas

Resumo

As hidrolases glicosídicas e as feruloil esterases possuem diversas aplicações industriais e, mais recentemente, tem atraído enorme interesse devido à sua importância para a utilização da biomassa lignocelulósica, a maior fonte de recurso renovável da face da Terra, para produção de biocombustíveis. Porém, os altos custos envolvendo rotas enzimáticas tem limitado economicamente a produção de etanol celulósico, devido principalmente à baixa performance, inibição ao produto e estabilidade das enzimas em condições típicas na indústria. Dessa forma, a prospecção de novas enzimas evolutivamente lapidadas para a degradação de biomassa vegetal e o conhecimento aprofundado das bases moleculares de seus modos de ação, seletividade e estabilidade representam uma etapa imprescindível para o desenvolvimento de biocatalisadores mais robustos e eficientes. Assim, neste projeto temos como alvos enzimas inéditas que apresentam grande potencial para a "digestão" de material lignocelulósico, pois são oriundas de fontes microbianas relacionadas ao rúmen bovino e patogenicidade em plantas. Os dados gerados subsidiarão estudos relacionados as diversas aplicações biotecnológicas e o redesenho racional visando alterações na extremofilicidade (temperatura, pH), modos de operação e desempenho catalítico. Além disso, tais resultados serão de suma importância para o melhor entendimento da biologia dessa superfamília de enzimas que constituem as hidrolases glicosídicas (GHs), com mais de 132 famílias descritas, que participam de inúmeros eventos biológicos como desenvolvimento de plantas, remodelagem de parede celular, homeostase celular, entre outros. (AU)

Publicações científicas

(14)

(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)

DE GIUSEPPE, PRISCILA OLIVEIRA; CAMPOS BRASIL SOUZA, TATIANA DE ARRUDA; MOREIRA SOUZA, FLAVIO HENRIQUE; ZANPHORLIN, LETICIA MARIA; MACHADO, CARLA BOTELHO; WARD, RICHARD JOHN; JORGE, JOAO ATILIO; MELO FURRIEL, ROSA DOS PRAZERES; MURAKAMI, MARIO TYAGO. Structural basis for glucose tolerance in GH1 beta-glucosidases. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, v. 70, n. 6, p. 1631-1639, JUN 2014. (13/13309-0, 09/08312-6)

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DE GIUSEPPE, PRISCILA OLIVEIRA; CAMPOS BRASIL SOUZA, TATIANA DE ARRUDA; MOREIRA SOUZA, FLAVIO HENRIQUE; ZANPHORLIN, LETICIA MARIA; MACHADO, CARLA BOTELHO; WARD, RICHARD JOHN; JORGE, JOAO ATILIO; MELO FURRIEL, ROSA DOS PRAZERES; MURAKAMI, MARIO TYAGO. Structural basis for glucose tolerance in GH1 beta-glucosidases. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, v. 70, p. 9-pg., 2014-06-01. (09/08312-6, 13/13309-0)