Aspectos moleculares da degradação de biomassa lignocelulósica: dinâmica de enzimas e nanoarquitetura de paredes celulares de plantas

• Processo: 10/08680-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Munir Salomao Skaf
• Beneficiário: Rodrigo Leandro Silveira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/56255-9 - Structure and function of enzymes and auxiliary proteins from Trichoderma, active in cell-wall hydrolysis, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Bioetanol Química teórica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol | Dinâmica e estrutura de proteínas | Dinâmica Molecular | glicosil hidrolases | reações enzimáticas | Química Teórica

Resumo

A biomassa lignocelulósica proveniente do bagaço da cana-de-açúcar é um material altamente promissor para a geração de biocombustíveis renováveis e ambientalmente positivos. A melhor opção para a conversão dessa biomassa em açúcares solúveis fermentáveis a etanol é a catálise enzimática. Esta é também a etapa mais cara do processo de obtenção de etanol de segunda geração devido à baixa eficiência e alto custo dos coquetéis enzimáticos atualmente disponíveis para este fim. Para tornar estes processos mais ficientes e economicamente viáveis é preciso aprofundar nossa compreensão da hidrólise enzimática de celulose. Como parte destes esforços, nosso grupo vem desenvolvendo pesquisas na área de simulação computacional de substratos celulósicos e enzimas celulolíticas, coordenando os trabalhos de modelagem molecular do Projeto Temático BioEn (Proc. 08/56255-9) e do INCT do Bioetanol, recém aprovados. Neste projeto de Doutorado propomos empregar técnicas modernas de simulação computacional por dinâmica molecular para investigar propriedades de estrutura, dinâmica e função de proteínas relevantes para a sacarificação de biomassa celulósica. O principal foco são as celulases de Trichoderma reesei e proteínas auxiliares, tais como as suoleninas (doinglês, swollenins), as quais desempenham papel importante na degradação da celulose cristalina. Visamos explorar as interações entre as proteínas e o substrato celulósico em nível atomístico e investigar os mecanismos moleculares da hidrólise enzimática da celulose. Os estudos computacionais serão realizados em estreita colaboração com demais grupos de biofísicos estruturais e biólogos moleculares participantes do Projeto Temático BioEn e do INCT do Bioetanol. (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)

SKAF, MUNIR SALOMAO; POLIKARPOV, IGOR; STANKOVIC, IVANA M.. A linker of the proline-threonine repeating motif sequence is bimodal. Journal of Molecular Modeling, v. 26, n. 7, JUN 19 2020. (08/56255-9, 10/08680-2, 09/54035-4)

CAMILO, CESAR M.; POLIKARPOV, IGOR. High-throughput cloning, expression and purification of glycoside hydrolases using Ligation-Independent Cloning (LIC). Protein Expression and Purification, v. 99, p. 35-42, JUL 2014. (10/08680-2, 09/54035-4, 08/56255-9, 09/11536-3)

AMATO, ANGELICA A.; RAJAGOPALAN, SENAPATHY; LIN, JEAN Z.; CARVALHO, BRUNO M.; FIGUEIRA, ANA C. M.; LU, JENNY; AYERS, STEPHEN D.; MOTTIN, MELINA; SILVEIRA, RODRIGO L.; SOUZA, PAULO C. T.; et al. GQ-16, a Novel Peroxisome Proliferator-activated Receptor gamma (PPAR gamma) Ligand, Promotes Insulin Sensitization without Weight Gain. Journal of Biological Chemistry, v. 287, n. 33, p. 28169-28179, AUG 10 2012. (10/08680-2, 09/14108-2, 10/17048-8)

SEIKI KADOWAKI, MARCO ANTONIO; CAMILO, CESAR MOISES; MUNIZ, AMANDA BERNARDES; POLIKARPOV, IGOR. Functional Characterization and Low-Resolution Structure of an Endoglucanase Cel45A from the Filamentous Fungus Neurospora crassa OR74A: Thermostable Enzyme with High Activity Toward Lichenan and beta-Glucan. MOLECULAR BIOTECHNOLOGY, v. 57, n. 6, p. 574-588, JUN 2015. (10/08680-2, 11/20505-4, 09/11536-3, 09/54035-4, 08/56255-9)

PRATES, ERICA T.; STANKOVIC, IVANA; SILVEIRA, RODRIGO L.; LIBERATO, MARCELO V.; HENRIQUE-SILVA, FLAVIO; PEREIRA, JR., NEI; POLIKARPOV, IGOR; SKAF, MUNIR S.. X-ray Structure and Molecular Dynamics Simulations of Endoglucanase 3 from Trichoderma harzianum: Structural Organization and Substrate Recognition by Endoglucanases That Lack Cellulose Binding Module. PLoS One, v. 8, n. 3, MAR 14 2013. (09/54035-4, 08/56255-9, 10/08680-2)

BLEICHER, LUCAS; PRATES, ERICA T.; GOMES, THIAGO C. F.; SILVEIRA, RODRIGO L.; NASCIMENTO, ALESSANDRO S.; ROJAS, ADRIANA L.; GOLUBEV, ALEXANDER; MARTINEZ, LEANDRO; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. Molecular Basis of the Thermostability and Thermophilicity of Laminarinases: X-ray Structure of the Hyperthermostable Laminarinase from Rhodothermus marinus and Molecular Dynamics Simulations. Journal of Physical Chemistry B, v. 115, n. 24, p. 7940-7949, JUN 23 2011. (10/08680-2, 09/14107-6, 10/18849-4, 10/16947-9)

PUHL, ANA C.; BERNARDES, AMANDA; SILVEIRA, RODRIGO L.; YUAN, JING; CAMPOS, JESSICA L. O.; SAIDEMBERG, DANIEL M.; PALMA, MARIO S.; CVORO, ALEKSANDRA; AYERS, STEPHEN D.; WEBB, PAUL; et al. Mode of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gamma Activation by Luteolin. MOLECULAR PHARMACOLOGY, v. 81, n. 6, p. 788-799, JUN 2012. (10/08680-2, 07/58443-4)

SILVEIRA, RODRIGO L.; MARTINEZ, JULIAN; SKAF, MUNIR S.; MARTINEZ, LEANDRO. Enzyme Microheterogeneous Hydration and Stabilization in Supercritical Carbon Dioxide. Journal of Physical Chemistry B, v. 116, n. 19, p. 5671-5678, MAY 17 2012. (10/08680-2, 10/16947-9)

TEXTOR, LARISSA C.; COLUSSI, FRANCIELI; SILVEIRA, RODRIGO L.; SERPA, VIVIANE; DE MELLO, BRUNO L.; MUNIZ, JOAO RENATO C.; SQUINA, FABIO M.; PEREIRA, JR., NEI; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. Joint X-ray crystallographic and molecular dynamics study of cellobiohydrolase I from Trichoderma harzianum: deciphering the structural features of cellobiohydrolase catalytic activity. FEBS Journal, v. 280, n. 1, p. 56-69, JAN 2013. (09/54035-4, 10/08680-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SILVEIRA, Rodrigo Leandro. Aspectos moleculares da degradação de biomassa lignocelulósica: dinâmica de enzimas e nanoarquitetura de paredes celulares de plantas. 2014. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química Campinas, SP.