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Estudos do modo de ação de duas mono-oxigenases líticas de polissacarídeos de inseto (ordem isoptera): estrutura molecular, química bioinorgânica e aplicações biotecnológicas

Resumo

As mono-oxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs) compõem uma nova classe de metaloenzimas oxidativas dependentes de cobre envolvidas na biodegradação de polissacarídeos recalcitrantes, como a celulose, via mecanismos oxidativos. Esta classe de metaloenzimas foi identificada e caracterizada apenas nos últimos dez anos e têm atraído o interesse de pesquisadores devido ao seu grande potencial de aplicações biotecnológicas, principalmente na área de conversão de polissacarídeos estruturais em bioenergia e bioprodutos. LPMOs podem incrementar a eficiência de um coquetel lignocelulolítico comercial em até 40%. Neste contexto, estas metaloenzimas tornaram-se uma peça chave promissora com potencial para finalmente tornar a conversão enzimática da biomassa lignocelulósica em um processo industrial economicamente viável. Neste projeto de pesquisa, nos propomos estudar o modo de ação de duas LPMOs de inseto da ordem isoptera. As duas enzimas recombinantes serão produzidas em E. coli e purificadas por métodos cromatográficos. As atividades enzimáticas das enzimas purificadas serão estudadas variando-se os substratos, condições físico-químicas do meio e a natureza dos íons metálicos. A termodinâmica de interação com íons metálicos será estudada por técnicas espectroscópicas e calorimetria de titulação isotérmica. As estruturas das enzimas serão estudadas por técnicas espectroscópicas, espalhamento de raios X a baixos ângulos e cristalografia de proteínas. Os resultados oriundos deste projeto de pesquisa permitirão uma melhor compreensão do modo de ação das LPMOs de inseto e do papel de íons metálicos no mecanismo catalítico dessas enzimas. Além disso, essas enzimas podem ser empregadas como suplementos em coquetéis celulolíticos comerciais. (AU)

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Publicações científicas (8)
(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)
DA SILVA, VIVIAM M.; CABRAL, ALINE D.; SPERANCA, MARCIA A.; SQUINA, FABIO M.; MUNIZ, JOAO RENATO C.; MARTIN, LYDIE; NICOLET, YVAIN; GARCIA, WANIUS. High-resolution structure of a modular hyperthermostable endo-beta-1,4-mannanase from Thermotoga petrophila: The ancillary immunoglobulin-like module is a thermostabilizing domain. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1868, n. 8 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
GARCIA, FELIPE BAENA; CABRAL, ALINE DINIZ; FUHLENDORF, MAX MARIO; DA CRUZ, GEOMAR FEITOSA; DOS SANTOS, JULIETE VITORINO; FERREIRA, GRAZIELE CRISTINA; CARNEIRO DE REZENDE, BERNARD ROBIN; SANTANA, CARLA MOREIRA; PUZER, LUCIANO; SASAKI, SERGIO DAISHI; GARCIA, WANIUS; SPERANCA, MARCIA APARECIDA. Functional and structural characterization of an ecotin-like serine protease inhibitor from Trypanosoma cruzi. International Journal of Biological Macromolecules, v. 151, p. 459-466, MAY 15 2020. Citações Web of Science: 0.
DE ALCANTARA, NAYRA RODRIGUES; DE OLIVEIRA, FABIO MUNIZ; GARCIA, WANIUS; LEITAO DOS SANTOS, OTAVIO AUGUSTO; JUNQUEIRA-KIPNIS, ANA PAULA; KIPNIS, ANDRE. Dps protein is related to resistance of Mycobacterium abscessus subsp. massiliense against stressful conditions. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 104, n. 11 APR 2020. Citações Web of Science: 0.
TOFANELLO, ARYANE; ARAUJO, JUSCEMACIA N.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; SOUZA, JOSE A.; LIM, DAE-WOON; KITAGAWA, HIROSHI; GARCIA, WANIUS. Ultrafast fabrication of thermally stable protein-coated silver iodide nanoparticles for solid-state superionic conductors. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 176, p. 47-54, APR 1 2019. Citações Web of Science: 0.
MERA, ALAIN; THEODORO DE LIMA, MARIANA ZULIANI; BERNARDES, AMANDA; GARCIA, WANIUS; CARVALHO MUNIZ, JOAO RENATO. Low-resolution structure, oligomerization and its role on the enzymatic activity of a sucrose-6-phosphate hydrolase from Bacillus licheniformis. Amino Acids, v. 51, n. 4, p. 599-610, APR 2019. Citações Web of Science: 0.
SODRE, VICTORIA; ARAUJO, JUSCEMACIA NASCIMENTO; GONCALVES, THIAGO AUGUSTO; VILELA, NATHALIA; KIMUS BRAZ, ANTONIO SERGIO; FRANCO, TELMA TEIXEIRA; NETO, MARIO DE OLIVEIRA; DE LIMA DAMASIO, ANDRE RICARDO; GARCIA, WANIUS; SQUINA, FABIO MARCIO. An alkaline active feruloyl-CoA synthetase from soil metagenome as a potential key enzyme for lignin valorization strategies. PLoS One, v. 14, n. 2 FEB 25 2019. Citações Web of Science: 1.
ARAUJO, JUSCEMACIA N.; TOFANELLO, ARYANE; SATO, JULIANA A. P.; CRUZ, LUCIANO S.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; BATISTA, BRUNO L.; GARCIA, WANIUS. Rapid Synthesis via Green Route of Plasmonic Protein-Coated Silver/Silver Chloride Nanoparticles with Controlled Contents of Metallic Silver and Application for Dye Remediation. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. 28, n. 6, p. 2812-2818, NOV 2018. Citações Web of Science: 2.
CRUZ, GEOMAR F.; TOFANELLO, ARYANE; ARAUJO, JUSCEMACIA N.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; GARCIA, WANIUS. Fast One-Pot Photosynthesis of Plasmonic Protein-Coated Silver/Silver Bromide Nanoparticles with Efficient Photocatalytic Performance. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. 28, n. 5, p. 2056-2062, SEP 2018. Citações Web of Science: 1.

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