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Identificação e caracterização de novas enzimas com potencial na digestão de biomassa lignocelulósica

Processo: 11/21608-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2012
Vigência (Término): 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica
Pesquisador responsável:Igor Polikarpov
Beneficiário:Bruno Luan Soares Paula de Mello
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):12/07504-1 - Análises direcionadas de secretomas lignocelulolíticos: uma nova abordagem para o descobrimento de enzimas, BE.EP.DD
Assunto(s):Proteômica   Cristalografia de proteínas   Enzimas   Biomassa   Bioetanol   Lignocelulose

Resumo

O aumento da necessidade de combustíveis e o contínuo esgotamento das fontes de energias fósseis alinhados com a preocupação com o meio ambiente tornam necessária a busca por novas fontes energéticas. Uma alternativa para suprir tais necessidades reside no etanol de segunda geração, que utiliza como matéria-prima a biomassa lignocelulósica (resíduos agrícolas, por exemplo) - que representa até 75% do peso seco da parede celular de células de plantas. Esse processo utiliza hidrólise enzimática, a qual é um de seus passos mais custosos e complexos. Enquanto a hidrólise da lignocelulose é um problema para a indústria, ela é realizada efetivamente na natureza por comunidades microbianas. Como menos de 1% dos microorganismos é cultivável em cultura pura, a degradação da celulose foi estudada apenas em alguns poucos organismos bem caracterizados. Assim, é necessário que novas enzimas e proteínas associadas à digestão da lignocelulose sejam descobertas e estudadas para tornar a hidrólise da lignocelulose mais eficiente e barata. Isso pode ser realizado através de uma abordagem que integra proteômica e metatranscriptômica. Pretende-se, portanto, descobrir novas enzimas relacionadas à hidrólise da lignocelulose e caracterizar bioquímica e estruturalmente as que se mostrarem mais promissoras. (AU)

Publicações científicas (6)
(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)
EVANGELISTA, DANILO ELTON; ARNOLDI PELLEGRIN, VANESSA DE OLIVEIRA; SANTO, MELISSA ESPIRITO; MCQUEEN-MASON, SIMON; BRUCE, NEIL C.; POLIKARPOV, IGOR. Biochemical characterization and low-resolution SAXS shape of a novel GH11 exo-1,4-beta-xylanase identified in a microbial consortium. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 103, n. 19, p. 8035-8049, OCT 2019. Citações Web of Science: 0.
PUHL, ANA C.; PRATES, ERICA T.; ROSSETO, FLAVIO R.; MANZINE, LIVIA R.; STANKOVIC, IVANA; DE ARAUJO, SIMARA S.; ALVAREZ, THABATA M.; SQUINA, FABIO M.; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. Crystallographic structure and molecular dynamics simulations of the major endoglucanase from Xanthomonas campestris pv. campestris shed light on its oligosaccharide products release pattern. International Journal of Biological Macromolecules, v. 136, p. 493-502, SEP 1 2019. Citações Web of Science: 0.
EVANGELISTA, DANILO ELTON; SEIKI KADOWAKI, MARCO ANTONIO; MELLO, BRUNO LUAN; POLIKARPOV, IGOR. Biochemical and biophysical characterization of novel GH10 xylanase prospected from a sugar cane bagasse compost-derived microbial consortia. International Journal of Biological Macromolecules, v. 109, p. 560-568, APR 2018. Citações Web of Science: 4.
GODOY, ANDRE S.; PEREIRA, CAROLINE S.; RAMIA, MARINA PAGLIONE; SILVEIRA, RODRIGO L.; CAMILO, CESAR M.; KADOWAKI, MARCO A.; LANGE, LENE; BUSK, PETER K.; NASCIMENTO, ALESSANDRO S.; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. Structure, computational and biochemical analysis of PcCel45A endoglucanase from Phanerochaete chrysosporium and catalytic mechanisms of GH45 subfamily C members. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, FEB 27 2018. Citações Web of Science: 3.
MELLO, BRUNO L.; ALESSI, ANNA M.; RIANO-PACHON, DIEGO M.; DEAZEVEDO, EDUARDO R.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; ESPIRITO SANTO, MELISSA C.; MCQUEEN-MASON, SIMON; BRUCE, NEIL C.; POLIKARPOV, IGOR. Targeted metatranscriptomics of compost-derived consortia reveals a GH11 exerting an unusual exo-1,4-beta-xylanase activity. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 10, NOV 2 2017. Citações Web of Science: 7.
MELLO, BRUNO L.; ALESSI, ANNA M.; MCQUEEN-MASON, SIMON; BRUCE, NEIL C.; POLIKARPOV, IGOR. Nutrient availability shapes the microbial community structure in sugarcane bagasse compost-derived consortia. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, DEC 12 2016. Citações Web of Science: 13.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MELLO, Bruno Luan Soares Paula de. Identificação e caracterização da primeira exoxilanase da família 11 de hidrolase de glicosídeo a partir do estudo do metatranscriptoma de um consórcio derivado da compostagem. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos São Carlos.

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