Estudos estruturais de hidrolases de glicosídeos em solução usando técnicas de espalhamento a baixo ângulo (SAS)

• Processo: 14/00769-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Igor Polikarpov
• Beneficiário: Vasilii Piiadov
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Espalhamento de raios X a baixos ângulos Hidrolases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espalhamento de nêutrons | Espalhamento de raios-X a baixo ângulo | Estruturas de proteínas em solução a baixa resolução | Hidrolases de glicosídeos | Espalhamento de raios-X e nêutrons a baixo ângulo

Resumo

As Hidrolases de Glicosídeos (GHs) exercem papeis fundamentais em vários processos biomédicos e aplicações industriais. A maioria destas enzimas possuem vários domínios funcionais ligados entre se por peptídeos conhecidos como linkers. Portanto, é muito importante determinar a organização estrutural de GHs em termos de posição e orientação de domínios individuais e compreender a interação entre estes domínios em condições próximos as fisiológicas. Estamos propondo usar técnicas de espalhamento a baixo ângulo (de raios-X e também de nêutrons) para estudar as GHs. Atualmente, as conformações, dinâmica e funções de GHs com múltiplos domínios não são compreendidas por completo. Por isso, informação sobre organização estrutural destas enzimas e sua mobilidade bem como as posições e orientações mútuas de domínios individuais bem como mudanças conformacionais introduzidas por ligantes ou mudanças de condições bioquímicas (pH e T) possam ser muito informativos. Portanto, o principal objetivo deste projeto é conduzir estudos de hidrolases de glicosídeos em solução, usando SAXS e SANS. Objetivamos compreender melhor a influência de conformação e flexibilidade de GHs em solução e interações entre seus domínios individuais, em contexto de atividade exercida contra substratos poliméricos. Um número grande de hidrolases de glicosídeos já foi clonado e expresso no grupo de Supervisor, Prof. Dr. Igor Polikarpov (grupo de Biotecnologia Molecular, IFSC/USP). Os experimentos de SAXS serão conduzidos em colaboração com Profs. Aldo Craievich (IF/USP) e Prof. Mario de Oliveira Neto (UNESP- Botucatu). Adicionalmente, quando julgado necessário, as enzimas serão estudadas usando SANS. O Candidato deste projeto já possui experiência com SAXS e SANS e conduziu experimentos em vários centros científicos internacionais. Acreditamos que isso será muito benéfico para execução do projeto proposto. (AU)

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)

ARAUJO, EVANDRO A.; DIAS, ARTUR HERMANO SAMPAIO; KADOWAKI, MARCO A. S.; PIYADOV, VASILY; PELLEGRINI, VANESSA O. A.; URIO, MATEUS B.; RAMOS, LUIZ P.; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. mpact of cellulose properties on enzymatic degradation by bacterial GH48 enzymes: Structural and mechanistic insights from processive Bacillus licheniformis Cel48B cellulas. Carbohydrate Polymers, v. 264, JUL 15 2021. (13/08293-7, 15/13684-0, 14/00769-5, 19/17350-0)

DE ARAUJO, EVANDRO ARES; MANZINE, LIVIA REGINA; PIIADOV, VASSILI; SEIKI KADOWAKI, MARCO ANTONIO; POLIKARPOV, IGOR. Biochemical characterization, low-resolution SAXS structure and an enzymatic cleavage pattern of BlCel48 from Bacillus licheniformis. International Journal of Biological Macromolecules, v. 111, p. 302-310, MAY 2018. (14/00769-5, 11/20505-4, 10/52362-5, 15/13684-0)

PIIADOV, VASSILI; DE ARAUJO, EVANDRO ARES; OLIVEIRA NETO, MARIO; CRAIEVICH, ALDO FELIX; POLIKARPOV, IGOR. SAXSMoW 2.0: Online calculator of the molecular weight of proteins in dilute solution from experimental SAXS data measured on a relative scale. Protein Science, v. 28, n. 2, p. 454-463, FEB 2019. (14/00769-5, 15/13684-0)

ARAUJO, EVANDRO A.; DIAS, ARTUR HERMANO SAMPAIO; KADOWAKI, MARCO A. S.; PIYADOV, VASILY; PELLEGRINI, VANESSA O. A.; URIO, MATEUS B.; RAMOS, LUIZ P.; SKAF, MUNIR S.; POLIKARPOV, IGOR. Impact of cellulose properties on enzymatic degradation by bacterial GH48 enzymes: Structural and mechanistic insights from processive Bacillus licheniformis Cel48B cellulase. Carbohydrate Polymers, v. 264, p. 13-pg., 2021-04-12. (14/00769-5, 13/08293-7, 15/13684-0, 19/17350-0)