Estudos da estabilidade, flexibilidade e atividade enzimática da beta-mananase da bactéria hipertermofílica Thermotoga petrophila

• Processo: 12/03503-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2012
• Vigência (Término): 31 de maio de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Wanius José Garcia da Silva
• Beneficiário: Viviam Moura 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): Espalhamento de raios X a baixos ângulos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aplicações biotecnológicas | Beta-mananase | espectroscopia de biomoléculas | Microorganismos hipertermofílicos | Saxs | Thermotoga petrophila | Biofísica Molecular

Resumo

A existência de ambientes geotermicamente estáveis tem possibilitado a seleção ou a persistência de microorganismos que não apenas suportam, mas também requerem altas temperaturas para sobreviverem. Enzimas provenientes desses microorganismos, denominados de termofílicos, são atualmente empregadas em muitos setores da indústria e apresentam vantagens, uma vez que, processos biotecnológicos conduzidos em elevadas temperaturas sofrem menor risco de contaminação por microorganismos mesófilos. Temperaturas mais elevadas favorecem a solubilidade dos substratos e produtos, e aumentam as taxas de reação devido à redução da viscosidade e por aumento do coeficiente de difusão dos substratos. Além disso, enzimas termoestáveis possuem uma maior resistência à ação de proteases e uma maior resistência à desnaturação por alguns solventes orgânicos. Portanto, pesquisas com organismos termofílicos e hipertermofílicos, visando à caracterização e estudo de enzimas mais termoestáveis, são de grande importância para aplicações biotecnológicas em vários setores da indústria. A enzima ²-mananase da bactéria hipertermofílica Thermotoga petrophila (TpMan) é uma endo-hidrolase que catalisa a hidrólise de ligações glicosídicas internas da cadeia estrutural de polissacarídeos contendo manana (como glucomananas e galactomananas) gerando ²-1,4-manooligossacarídeos de cadeia curta. A degradação deste polissacarídeo representa um passo chave para várias aplicações industriais incluindo deslignificação da polpa Kraft, processamento de alimento e produção de biocombustíveis de segunda geração. Neste contexto, o objetivo principal deste projeto de pesquisa é aumentar nossa compreensão da relação entre estabilidade, flexibilidade e atividade enzimática da proteína TpMan. Para tal finalidade, ferramentas biofísicas e bioquímicas serão empregadas.

Publicações científicas

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(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)

DE OLIVEIRA, LEANDRO C.; DA SILVA, VIVIAM M.; COLUSSI, FRANCIELI; CABRAL, ALINE D.; DE OLIVEIRA NETO, MARIO; SQUINA, FABIO M.; GARCIA, WANIUS. Conformational Changes in a Hyperthermostable Glycoside Hydrolase: Enzymatic Activity Is a Consequence of the Loop Dynamics and Protonation Balance. PLoS One, v. 10, n. 2, FEB 27 2015. (12/21054-9, 08/58037-9, 12/03503-0, 11/13242-7)

COLUSSI, FRANCIELI; DA SILVA, VIVIAM M.; MILLER, IAN; COTA, JUNIO; DE OLIVEIRA, LEANDRO C.; DE OLIVEIRA NETO, MARIO; SQUINA, FABIO M.; GARCIA, WANIUS. Oligomeric state and structural stability of two hyperthermophilic beta-glucosidases from Thermotoga petrophila. Amino Acids, v. 47, n. 5, p. 937-948, MAY 2015. (12/21054-9, 08/58037-9, 12/03503-0, 11/13242-7)

DA SILVA, VIVIAM M.; COLUSSI, FRANCIELI; NETO, MARIO DE OLIVEIRA; BRAZ, ANTONIO S. K.; SQUINA, FABIO M.; OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; GARCIA, WANIUS. Modular Hyperthermostable Bacterial Endo-beta-1, 4-Mannanase: Molecular Shape, Flexibility and Temperature-Dependent Conformational Changes. PLoS One, v. 9, n. 3, MAR 26 2014. (12/21054-9, 12/03503-0)

MURILLO, JULIANA LONDONO; CABRAL, ALINE DINIZ; UEHARA, MABEL; DA SILVA, VIVIAM MOURA; DOS SANTOS, JULIETE VITORINO; CARVALHO MUNIZ, JOAO RENATO; ESTROZI, LEANDRO FARIAS; FENEL, DAPHNA; GARCIA, WANIUS; SPERANCA, MARCIA APARECIDA. Nucleoprotein from the unique human infecting Orthobunyavirus of Simbu serogroup (Oropouche virus) forms higher order oligomers in complex with nucleic acids in vitro. Amino Acids, v. 50, n. 6, p. 711-721, JUN 2018. (13/26096-4, 09/11347-6, 12/03503-0, 15/02897-3)