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Estudos funcionais e estruturais dos módulos de ligação a carboidratos das hidrolases de glicosídeos

Processo: 12/22802-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2013
Vigência (Término): 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Igor Polikarpov
Beneficiário:Amanda Bernardes Muniz
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/52840-7 - Centro de Processos Biológicos e Industriais para Biocombustíveis - CeProBIO, AP.BIOEN.TEM
Assunto(s):Enzimologia   Energia renovável   Bioetanol

Resumo

A diversificação da produção energética através do uso de recursos renováveis é um dos maiores objetivos da sociedade contemporânea. Embora o Brasil possua avanços expoentes na produção de etanol, a utilização da biomassa lignocelulósica residual desse processo poderia garantir um melhor rendimento energético através da produção de etanol de segunda geração (E2G). Entretanto, o custo do E2G é relativamente elevado e, o alto preço dos preparados enzimáticos utilizados no processo de hidrólise contribuem para isso. Nesse contexto, a compreensão aprofundada da hidrólise enzimática de carboidratos pode ajudar a otimizar o processo de sacarificação da biomassa vegetal. O reconhecimento de polímeros de celulose por celulases é frequentemente mediado pelos módulos de ligação a carboidratos (CBMs), que aumentam consideravelmente a atividade enzimática destas enzimas em substratos poliméricos e insolúveis. Nossa proposta no presente projeto é conduzir estudos sistemáticos das relações entre a estrutura e função de CBMs, através da combinação de técnicas e métodos científicos modernos em cristalografia de macromoléculas, estudos biofísicos, bioquímicos e funcionais, visando compreender melhor o papel destes domínios no reconhecimento e sacarificação de polímeros de carboidratos insolúveis e, comumente, recalcitrantes. O entendimento dos mecanismos envolvidos no reconhecimento de substratos poliméricos pelas celulases (e hidrolases de glicosídeos em geral) irão aprovisionar uma ampla plataforma para o desenvolvimento de novas tecnologias de reconhecimento a carboidratos, que nos permitirá realizar manipulações mais finas dessas interações. Esse projeto contará com a experiência do Grupo de Biotecnologia Molecular do IFSC-USP nos estudos estruturais e funcionais de hidrolases de glicosídeos, além de consolidar importantes colaborações nacionais e internacionais.

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)
PELLEGRINI, VANESSA O. A.; BERNARDES, AMANDA; REZENDE, CAMILA A.; POLIKARPOV, IGOR. Cellulose fiber size defines efficiency of enzymatic hydrolysis and impacts degree of synergy between endo- and exoglucanases. Cellulose, v. 25, n. 3, p. 1865-1881, MAR 2018. Citações Web of Science: 2.
BERNARDES, AMANDA; TEXTOR, LARISSA C.; SANTOS, JADEMILSON C.; CUADRADO, NAZARET HIDALGO; KOSTETSKY, EDUARD YA.; ROIG, MANUEL G.; BAVRO, VASSILIY N.; MUNIZ, JOAO R. C.; SHNYROV, VALERY L.; POLIKARPOV, IGOR. Crystal structure analysis of peroxidase from the palm tree Chamaerops excelsa. Biochimie, v. 111, p. 58-69, APR 2015. Citações Web of Science: 8.
MIOTTO, LIS SCHWARTZ; DE REZENDE, CAMILA ALVES; BERNARDES, AMANDA; SERPA, VIVIANE ISABEL; TSANG, ADRIAN; POLIKARPOV, IGOR. The Characterization of the Endoglucanase Cel12A from Gloeophyllum trabeum Reveals an Enzyme Highly Active on beta-Glucan. PLoS One, v. 9, n. 9 SEP 24 2014. Citações Web of Science: 13.

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