Melhoramento da termoestabilidade da xilanase do fungo Thermoascus aurantiacus, expressa em E. coli, por evolução dirigida e desenho racional: Produção, purificação, caracterização bioquímica e biofísica da enzima.

• Processo: 11/22461-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2012
• Vigência (Término): 17 de janeiro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Roberto da Silva
• Beneficiário: Angelica Rodrigues de Souza
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/12624-0 - Aplicação de métodos físico-químicos e enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana: estudos de microrganismos, processos fermentativos relacionados e métodos de hidrólise, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/04272-8 - Aumento da termoestabilidade de uma xilanase termoestável de Thermoascus aurantiacus (GH-10)através de engenharia de proteína, por epPCR e mutação sítio dirigida, BE.EP.DR
• Assunto(s): Purificação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: caracterização bioquímica e físico-química | hidrolases glicosídicas | mutação aleatória (error-prone PCR) | purificação | Thermoascus aurantiacus | xilanase termofílica | Bioquímica, caracterização bioquímica e biofísica de proteínas, biologia molecular e estrutural, com ênfase em enzimas biotecnológicas.

Resumo

As endo-1,4-²-xilanases (EC 3.2.1.8) são responsáveis pela hidrólise das ligações ²-1,4 presentes na cadeia interna da molécula de xilana, produzindo fragmentos como xilotriose e xilobiose. Neste sentido, este projeto de doutorado tem como objeto de estudo uma xilanase presente no genoma do fungo termofílico, Termoascus aurantiacus (xynA). Este está vinculado ao processo temático 2010/12624-0, cujo tema é "Aplicação de métodos físico-químicos e enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana: Estudos de microrganismos, processos fermentativos relacionados e métodos de hidrólise". A xilanase de estudo é uma enzima termofílica, com potencial aplicação em setores industriais, como na indústria de papel e celulose. Sua forma selvagem mantém-se estável em ampla faixa de pH (3,5 - 10,5) e de temperatura (35 - 75ºC), após 24h e 1h de incubação respectivamente, com atividade ótima em pH 5,0 e a 75ºC. Desta forma, este projeto visa o melhoramento da termoestabilidade da xilanase de T. aurantiacus, por meio da técnica de mutação aleatória por PCR mutagênico (error-prone PCR). Para tanto, as seguintes etapas serão realizadas: (1) clonagem em vetor Y1PGK1, mutação e expressão em sistema heterólogo (S. cerevisiae); (2) purificação das xilanases nativa e mutada(s); (3) estudos de caracterização bioquímica e físico-química das xilanases puras e da xilanase selvagem para comparação dos dados e aferição do aumento da termoestabilidade; e (4) estudo de modelagem estrutural da proteína mutada, por homologia, uma vez que a permuta poderá modificar o enovelamento da proteína, assim como sua especificidade, dentre outros fatores. Este projeto é interessante e inovador, pois utiliza ferramentas da engenharia genética para alterar propriedades da proteína e aumentar o leque de aplicações industriais da mesma, com nenhum estudo relatado.

Publicações acadêmicas

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

SOUZA, Angelica Rodrigues de. Melhoramento da termoestabilidade da xilanase do fungo Thermoascus aurantiacus, expressa em E. coli, por evolução dirigida e desenho racional: Produção, purificação, caracterização bioquímica e biofísica da enzima. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas. São José do Rio Preto São José do Rio Preto.