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Produção e caracterização de Sfbgli-CBM, uma proteína quimérica com domínios de beta-glicosidade e ligação de celulose

Processo: 11/51903-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2012
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Sandro Roberto Marana
Beneficiário:Larissa Martins Gonçalves
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Celulose

Resumo

A hidrólise enzimática de celulose depende da ação combinada de endoglucanases, celobíohidrolases e b-glicosidases. Na "etapa inicial" do processo, endoglucanases e celobíohidrolases atacam as fibras de celulose gerando como produto final o dissacarídeo celobiose, o qual na "etapa final" é hidrolisado por b-glicosidases. Contudo, a velocidade da hidrólise enzimática de celulose decresce ao longo da reação, o que resulta em prejuízo para produtividade deste processo. Um dos fatores que causam este problema é o efeito inibitório de celobiose sobre as endoglucanases e celobíohidrolases que catalisam a hidrólise. Este projeto pretende testar uma nova estratégia para redução da inibição das endoglucanases e celobíohidrolases através da produção e caracterização de uma proteína quimérica "sintética" especialmente projetada. Esta proteína quimérica é resultante da fusão da b-glicosidase de Spodoptera frugiperda (Sfbgli) e do "Domínio de ligação de celulose (CBM)" da endoglucanase EngXCA de Xhantomonas axonopodis pv citri (CBM). O CBM direcionará esta proteína quimérica para superfície das fibras de celulose, situação na qual o seu domínio catalítico formado pela Sfbgli reduzirá, através de hidrólise, a concentração local de celobiose, removendo o efeito inibitório deste dissacarídeo diretamente no micro-ambiente de ação das endoglucanases e celobiohidrolases. Assim, em tese, esta enzima quimérica poderá contribuir para reduzir a queda da velocidade do processo de hidrólise enzimática de celulose. O vetor de expressão (pAE) que codifica Sfbgli-CBM já foi construído. Além disso, a atividade de ligação em celulose de CBM já foi demonstrada. Com esta base de partida, este projeto buscará a produção da enzima quimérica Sfbgli-CBM na forma solúvel em E. coli, a caracterização de sua atividade de ligação em celulose cristalina e a caracterização de sua atividade celobiásica. Após a efetivação destes objetivos, o projeto testará a capacidade de Sfbgli-CBM reduzir a inibição de celobiohidrolase I (CBHI). (AU)