Estudo das Bases Moleculares de Módulos de Ligação a Carboidratos (CBMs) derivados de Metagenômica

• Processo: 13/06336-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2013
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Ana Carolina de Mattos Zeri
• Beneficiário: Bruna Medéia de Campos
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/14009-5 - Estudo das interações entre módulos de ligação ao carboidrato e carboidratos, BE.EP.PD
• Assunto(s): Celulase Estrutura tridimensional Biologia estrutural Metagenômica Bioetanol Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol | celulase | estrutura tridimensional | metagenômica | Módulos de Ligação ao Carboidrato | Ressonância Magnética Nuclear | Biologia estrutural

Resumo

Nos últimos anos, devido expansão da demanda por energia, dependência da sociedade por combustíveis fósseis e limitação destas fontes e poluição ambiental, os biocombustíveis tem atraído grande interesse por se apresentarem como uma fonte alternativa e renovável de energia. Entretanto, a sua produção a partir de biomassa ainda é considerada uma tecnologia cara e de baixa eficiência. Portanto, os módulos de ligação a carboidratos (CBMs) vêm ganhando cada vez mais espaço neste campo, por serem os principais módulos proteícos capazes de orientar os módulos catalíticos de polissacaridases, necessários para quebrar a biomassa de celulose em açúcares, que podem, então, ser convertidos em combustível líquido. O estudo destes módulos torna-se então essencial para a produção de quimeras com domínios catalíticos com a finalidade de tornar o processo de degradação da biomassa para produção de combustíveis mais eficiente e barato. O estudo da metagenômica também tem sido de extrema importância para a identificação de novos biocatalisadores, visto que 99% dos microrganismos não são passiveis de serem cultivados em laboratório, restando recorrer à análise em larga escala do DNA para identificação dos mesmos.Através desta técnica, o grupo do Dr. Fabio Squina identificou diversas enzimas que possivelmente possuem CBMs, entre elas uma celulase e uma xilanase, ambas com uma região com características de CBMs e que compartilham algum grau de identidade com outras enzimas que apresentam CBMs.Este projeto tem, portanto, como objetivo, caracterizar estes CBMs, através de ensaios de ligação com substrato, resolver sua estrutura tridimensional e elucidar o mecanismo de interação destes módulos com seus substratos.

Publicações científicas

(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)

CAMPOS, BRUNA MEDEIA; LIBERATO, MARCELO VIZONA; ALVAREZ, THABATA MARIA; ZANPHORLIN, LETICIA MARIA; EMATSU, GABRIELA CRISTINA; BARUD, HERNANE; POLIKARPOV, IGOR; RULLER, ROBERTO; GILBERT, HARRY J.; DE MATTOS ZERI, ANA CAROLINA; et al. A Novel Carbohydrate-binding Module from Sugar Cane Soil Metagenome Featuring Unique Structural and Carbohydrate Affinity Properties. Journal of Biological Chemistry, v. 291, n. 45, p. 23734-23743, NOV 4 2016. (13/06336-0, 08/58037-9, 14/04105-4, 10/11469-1)

TRAMONTINA, ROBSON; FRANCO CAIRO, JOAO PAULO L.; LIBERATO, MARCELO V.; MANDELLI, FERNANDA; SOUSA, AMANDA; SANTOS, SAMANTHA; RABELO, SARITA CANDIDA; CAMPOS, BRUNA; IENCZAK, JACIANE; RULLER, ROBERTO; et al. The Coptotermes gestroi aldo-keto reductase: a multipurpose enzyme for biorefinery applications. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 10, JAN 3 2017. (13/06336-0, 12/20549-4, 14/20576-7, 14/04105-4, 08/58037-9)

LIBERATO, MARCELO VIZONA; CAMPOS, BRUNA MEDEIA; TOMAZETTO, GEIZECLER; CROUCH, LUCY ISOBEL; GARCIA, WANIUS; DE MATTOS ZERI, ANA CAROLINA; BOLAM, DAVID NICHOL; SQUINA, FABIO MARCIO.

Unique properties of a Dictyostelium discoideum carbohydrate-binding module expand our understanding of CBM-ligand interactions

. Journal of Biological Chemistry, v. 298, n. 5, p. 10-pg., 2022-05-02. (15/50590-4, 13/06336-0, 15/23279-6, 20/15595-3, 14/04105-4, 20/05784-3, 15/14009-5, 17/17275-3)