Construção e otimização de um sistema de secreção fúngico adequado para a produção com alto rendimento de enzimas hidrolíticas e oxidativas para estudos estruturais e funcionais

• Processo: 14/15887-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 06 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 05 de maio de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Igor Polikarpov
• Beneficiário: Marco Antonio Seiki Kadowaki
• Supervisor: Rolf Alexander Prade
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Oklahoma State University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 11/20505-4 - Duas classes importantes de glicosil hidrolases: estudos funcionais e análise estrutural, BP.PD
• Assunto(s): Biologia molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Expression system | Heterologous expression | Structural studies | Biologia molecular

Resumo

A biomassa é um recurso universalmente abundante, renovável e útil para a produção de biocombustíveis, fármacos, biocompostos, bioplástico entre outros produtos de valor comercial. A degradação de biopolímeros em açúcares fermentáveis é um processo recalcitrante onde há a necessidade em se descobrir um eficiente e completo sistema de degradação. Atualmente enzimas comerciais que degradam biopolímeros são predominantemente do tipo hidrolíticas, ou seja, hidrolizam ligações glicosídicas através do clássico mecanismo de catálise ácido/base. Este mecanismo é eficiente e suficiente para a hidrólise de hemicelulose e pectinas, mas inadequado para a completa degradação de celulose e lignina. Nem todos os microorganismos são capazes de degradar celulose e outras biomassas poliméricas através de mecanismos somente hidrolíticos. Espécies fungícas como Myceliophthora thermophila secretam enzimas oxidativas (oxidoretutases) enquanto que Aspergillus niveus expressa e secreta enzimas hidrolíticas. Ambos são considerados potenciais hospedeiros para a expressão heteróloga de proteínas. M. thermophila pode ser utilizado na expressão de oxidases e talvez ser utilizado para a expressão de enzímas termofílicas. Por outro lado A. niveus pode tornar-se uma alternativa para a expressão das tradicionais enzimas hidrolíticas. O objetivo geral deste projeto é gerar hospedeiros fúngicos capazes de expressar e secretar com sucesso enzimas hidrolíticas e oxidativas como monooxigenases AA9 (comumente conhecido como endoglucanases GH61) clonadas no atual projeto de pós-doutorado, celobiose desidrogenase (AA3), glioxal e glucose oxidases. Planejamos portanto expelorar neste trabalho M. thermophila e A. niveus como candidatos a hospedeiros para a expressão heteróloga de proteínas. (AU)