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Identificacao, caracterizacao e engenharia de enzimas que degradam a parede celular das plantas

Processo: 14/05818-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de maio de 2014
Vigência (Término): 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Richard John Ward
Beneficiário:Leonardo Lopes de Araújo Oliveira
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/18850-2 - Identificação, caracterização e engenharia de enzimas que degradam a parede celular das plantas, AP.TEM
Assunto(s):Engenharia de proteínas

Resumo

Lignocelulose é constituído pelos polímeros celulose, hemicelulose e lignina, encontrados na parede celular das plantas como uma matriz complexa e estável. A estrutura complexa do lignocelulose limita a degradação das paredes celulares das plantas pela ação enzimática, restringindo seu uso de enzimas em aplicações de biorefinaria como biobranqueamento de polpas de celulose e a produção de açucares fermentáveis a partir de biomassa das plantas. Enzimas individuais são ineficientes contra a matriz de polímeros encontrada em lignocelulose, e a biorefinaria de biomassa necessita o uso de misturas de enzimas com especificidades diferentes.A meta da proposta atual e a identificação, caracterização e engenharia das propriedades catalíticas de enzimas com o objetivo de desenvolvimento de biocatalizadores que podem ser combinados em misturas enzimáticas para a biorefinaria de lignocelulose. A estratégia geral focalizará na caracterização de enzimas identificadas em projetos genomicos dos fungi Aspergillus niveus, Aspergillus japonicus e Chaetomium thermophilum e das bactérias Bacillus subtilis e Clostridium thermocellum, utilizando uma série de técnicas microbiológicas e bioquímicas em conjunto com abordagens de biologia molecular estrutural. Estes estudos iniciais serão conduzidos em paralelo com analises mais sofisticados com o intuito de identificar em mais detalhes as modificações nos polímeros de parede celular das plantas produzidas pelas enzimas. Estes atividades fornecerão informações para orientar o programa de engenharia de enzimas que melhorará as suas propriedades catalíticas usando estratégias de desenho racional e evolução dirigida visando aplicações de biorefinaria na indústria de polpa de celulose e papel no desenvolvimento de tecnologias na área de bicombustíveis.

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