Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na sintese e degradação de carboidratos complexos

• Processo: 15/13684-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Igor Polikarpov
• Beneficiário: Igor Polikarpov
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Pesquisadores principais: Francisco Eduardo Gontijo Guimaraes
• Pesquisadores associados: Alessandro Silva Nascimento ; Camila Alves de Rezende ; Eduardo Ribeiro de Azevedo ; Marcos Silveira Buckeridge ; Munir Salomao Skaf
• Auxílio(s) vinculado(s): 18/22300-0 - Aumento da oxidação enzimática de lignocelulose através de atividades sinérgicas usando luz e LPMOs, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/13009-2 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na sintese e degradação de carboidratos complexos, BP.PD; 20/15588-7 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na síntese e degradação de carboidratos complexos, BP.TT; 19/19360-3 - Hidrogéis nanocompósitos inspirados na parede celular vegetal para aplicações biomédicas, BP.DR; + mais bolsas vinculadas 19/21116-3 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na síntese e degradação de carboidratos complexos, BP.TT; 18/24705-7 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na sintese e degradação de carboidratos complexos, BP.PD; 19/10942-0 - Produção heteróloga e caracterização da xilanases de famílias GH10 e GH11 e avaliação das suas aplicações na degradação de xilano e obtenção de xilooligossacarídeos a partir da biomassa lignocelulósica, BP.IC; 18/00082-0 - Estudos estruturais e bioquímicos de enzimas envolvidas na degradação de glucuroarabinoxilano (GAX), BP.IC; 18/02028-3 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na síntese e degradação de carboidratos complexos, BP.TT; 17/20706-6 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na sintese e degradação de carboidratos complexos, BP.TT - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Cristalografia de proteínas Hidrolases Glicosídeos Hidrólise Parede celular vegetal Biocombustíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carboidratos complexos | Cristalografia de Proteínas | Hidrolases e Transferases de glicosídeos | Hidrolise de parede celular vegetal | Síntese de parede celular vegetal | Biologia Molecular Estrutural

Resumo

Os carboidratos, como mono- e oligossacarídeos, polissacarídeos e glicoconjugados, desempenham papéis extremamente importantes em todas as formas de vida, participando em interações patógeno-hospedeiro, transdução de sinais, inflamação, tráfego intracelular e diferenciação. Além disso, os carboidratos correspondem a cerca de três quartos da biomassa renovável das plantas (~135 bilhões de toneladas/ano) cujas paredes celulares e açúcares de reserva representam uma fonte renovável de energia e materiais "verdes". Entretanto, a diversidade dos carboidratos e a complexidade da parede celular vegetal tornam a disponibilização enzimática de açúcares simples para produção de biocombustíveis e produtos químicos "verdes" uma tarefa difícil. A nossa atual compreensão de síntese e degradação enzimática de carboidratos complexos no contexto de parede celular está no mínimo incompleta. Estima-se que atualmente menos de 3,8% de enzimas e proteínas auxiliares envolvidas na síntese e degradação de carboidratos estão caracterizadas bioquimicamente e menos de 0,42% estão caracterizadas estruturalmente (Lombard et al., Nucl. Acids Res. (2014) 42: D490-D495). Portanto, neste projeto propomos um estudo estrutural e funcional das enzimas com potencial de depolimerização e síntese de polissacarídeos, visando uma melhor compreensão da sua especificidade e dos mecanismos de ação no contexto da parede celular e sobre carboidratos isolados. Os resultados deste estudo vão trazer conhecimentos básicos em relação da ação enzimática sobre biopolímeros e podem ser importantes para aplicações biotecnológicas como a hidrólise enzimática de materiais lignocelulósicos e transformação de carboidratos em compostos químicos "verdes" e biocombustíveis, entre outras. (AU)

Publicações científicas

(65)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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DO ESPIRITO SANTO, MELISSA CRISTINA; THEMA, FORCE TEFO; ARNOLDI PELLEGRINI, VANESSA DE OLIVEIRA; KANE, AISSATA OUSMANE; GONTIJO GUIMARAES, FRANCISCO EDUARDO; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; NOVOTNY, ETELVINO HENRIQUE; DEAZEVEDO, EDUARDO RIBEIRO; POLIKARPOV, IGOR. . INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 180, p. 12-pg., 2022-03-07. (15/13684-0)

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VELASCO, JOSMAN; PELLEGRINI, VANESSA DE OLIVEIRA ARNOLDI; SEPULCHRO, ANA GABRIELA VEIGA; KADOWAKI, MARCO ANTONIO SEIKI; SANTO, MELISSA CRISTINA ESPIRITO; POLIKARPOV, IGOR; SEGATO, FERNANDO. . Enzyme and Microbial Technology, v. 144, MAR 2021. (19/22284-7, 15/13684-0, 14/06923-6, 14/18714-2, 19/01165-0, 17/50025-0)

EVANGELISTA, DANILO ELTON; DE ARAUJO, EVANDRO A.; OLIVEIRA NETO, MARIO; SEIKI KADOWAKI, MARCO ANTONIO; POLIKARPOV, IGOR. . NEW BIOTECHNOLOGY, v. 40, p. 7-pg., 2018-01-25. (15/13684-0, 11/20505-4)

ESPIRITO SANTO, MELISSA C.; FOCKINK, DOUGLAS H.; PELLEGRINI, VANESSA O. A.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; DEAZEVEDO, EDUARDO R.; RAMOS, LUIZ PEREIRA; POLIKARPOV, IGOR. . INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 158, DEC 15 2020. (15/13684-0)

HANS, MEENU; GARG, SHRUTI; PELLEGRINI, VANESSA O. A.; FILGUEIRAS, JEFFERSON G.; DE AZEVEDO, EDUARDO R.; GUIMARAES, FRANCISCO E. C.; CHANDEL, ANUJ KUMAR; POLIKARPOV, IGOR; CHADHA, BHUPINDER SINGH; KUMAR, SACHIN. . JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 281, JAN 25 2021. (15/13684-0)

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CAPETTI, CAIO CESAR DE MELLO; VACILOTTO, MILENA MOREIRA; DABUL, ANDREI NICOLI GEBIELUCA; SEPULCHRO, ANA GABRIELA VEIGA; PELLEGRINI, VANESSA OLIVEIRA ARNOLDI; POLIKARPOV, IGOR. . WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 37, n. 10, OCT 2021. (15/13684-0)

VELDMAN, WAYDE; LIBERATO, MARCELO VIZONA; ALMEIDA, VITOR M.; SOUZA, VALQUIRIA P.; FRUTUOSO, MAIRA A.; MARANA, SANDRO R.; MOSES, VUYANI; BISHOP, OZLEM TASTAN; POLIKARPOV, IGOR. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 60, n. 12, p. 16-pg., 2020-12-28. (15/13684-0)

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