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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

Processo: 17/17275-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2017 - 31 de maio de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Wanius José Garcia da Silva
Beneficiário:Wanius José Garcia da Silva
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Química bioinorgânica 

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)

Publicações científicas (7)
(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)
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, 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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