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Caracterização bioquímica de uma celulase da família 5 de origem metagenômica e determinação do potencial de aplicação biotecnológica

Processo: 14/12861-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2014
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Thabata Maria Alvarez
Beneficiário:Agnes Cristina Pimentel
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Celulase   Metagenômica   Biocombustíveis

Resumo

O desenvolvimento de fontes de energias renováveis é motivado principalmente em virtude da finitude das reservas de petróleo bem como pelas alterações climáticas causadas pela queima de combustíveis fósseis. Neste contexto, o aproveitamento da biomassa lignocelulósica constitui uma fonte promissora de energia renovável devido principalmente a sua ampla disponibilidade e baixo custo. Para isso, é necessário que os polissacarídeos que compõem a parede celular vegetal sejam despolimerizados em suas unidades monoméricas, a serem empregadas nas etapas de fermentação. O emprego da hidrólise enzimática para a liberação dos açúcares da parede celular vegetal apresenta alguns entraves, principalmente devido aos elevados custos e baixos rendimentos dos processos em que são empregados. Neste sentido, a metagenômica tem sido aplicada com sucesso na identificação de novas enzimas glicolíticas no genoma dos chamados "micro-organismos não cultivados". O objetivo deste trabalho consiste em realizar a caracterização bioquímica de uma celulase da família 5 de glicosil hidrolases, CelE2, que foi identificada após a triagem funcional de uma biblioteca metagenômica derivada de solo. Após a clonagem, expressão heteróloga e purificação proteica, CelE2 será submetida a ensaios para determinação dos substratos preferenciais de atuação bem como dos valores de pH e temperaturas ótimos para atividade enzimática. Além disso, serão avaliados os parâmetros cinéticos, termoestabilidade, efeitos de íons bem como a atividade enzimática de CelE2 em substratos complexos, como por exemplo, bagaço de cana-de-açúcar. Dessa forma, será possível determinar o potencial de aplicação de CelE2 em processos de conversão da biomassa vegetal visando a produção de bioprodutos.

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)
PIMENTEL, AGNES C.; EMATSU, GABRIELA C. G.; LIBERATO, MARCELO V.; PAIXAO, DOUGLAS A. A.; FRANCO CAIRO, JOAO PAULO L.; MANDELLI, FERNANDA; TRAMONTINA, ROBSON; GANDIN, CESAR A.; DE OLIVEIRA NETO, MARIO; SQUINA, FABIO M.; ALVAREZ, THABATA M. Biochemical and biophysical properties of a metagenome-derived GH5 endoglucanase displaying an unconventional domain architecture. International Journal of Biological Macromolecules, v. 99, p. 384-393, JUN 2017. Citações Web of Science: 4.

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