Efeito da atividade pectinolítica de chimeras pectina metil esterase-CBM na sacarificação de diferentes biomassas

• Processo: 16/06765-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 29 de maio de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Richard John Ward
• Beneficiário: Carla Botelho Machado
• Supervisor: Simon McQueen-Mason
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of York, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 13/14454-3 - Bioprospecção de pectinases para suplementação de coquetéis enzimáticos visando à degradação da biomassa vegetal, BP.PD
• Assunto(s): Pectinas Sacarificação Biocombustíveis Quimera
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocombustíveis | Cbm | Pectina Metil esterase | Pectinases | quimeras | Sacarificação | Pectinases

Resumo

A biomassa lignocelulósica é um importante recurso renovável que está prontamente disponível, sendo uma fonte de matéria-prima adequada para a produção de biocombustíveis. A eficiência da hidrólise enzimática de polissacarídeos presentes na biomassa em açúcares fermentescíveis é prejudicada devido à alta complexidade da matriz da parede celular vegetal. Nosso grupo vem trabalhando para melhorar a eficiência catalítica de enzimas lignocelulolíticas envolvidas na hidrólise da parede celular da biomassa lignocelulósica através da melhoria da eficiência catalítica de enzimas lignocelulolíticas, bioprospecção de novas enzimas e melhoria da sacarificação cana utilizando enzimas recombinantes para complementar coquetéis comerciais. Durante o projeto de pós-doutoramento relacionado com a presente proposta (FAPESP 2013/14454-3), a suplementação de coquetéis comerciais utilizando enzimas pectinolíticas melhorou a sacarificação do bagaço de cana pré-tratado. Especificamente, os nossos estudos anteriores mostraram que o coquetel comercial ACCELLERASE®1500 quando suplementado com pectina metil esterase recombinante (PME) aumentou a hidrólise do bagaço de cana pré-tratado hidrotérmico em 20% e deslignificado em 80%. Como próximo passo, estamos interessados em avaliar os efeitos da suplementação do coquetel em diferentes fontes de biomassa (bagaço de cana, resíduos de milho e Miscanthus) após diferentes pré-tratamentos com: pectinases arabinanase, galactanase, endopoligalacturonase e metil pectina esterase (clonados e expressos como parte de o projeto de pós-doutorado da FAPESP: 2013/14454-3) e uma coleção de quimeras de pectina metil esterases-CBMs. Pectinases geralmente não incluem domínios CBM, portanto, nós propomos investigar a influência da fusão de CBMs em várias posições na estrutura da enzima pectina metil esterase para a construção das quimeras contendo CBM3a e/ou CBM35. Além da avaliação destas construções quiméricas na suplementação de coquetéis comerciais estas enzimas s também vão ajudar a entender a relação estrutural entre a pectina e celulose (CBM3a) ou galacturonides e glucuronoxilano (CBM35) na parede celular da planta. Para avaliar os efeitos das pectinases e da coleção de quimeras pectinase-CBMs na sacarificação da biomassa, a liberação de monossacárideos será avaliado por HPAEC em um formato de high-throughput de 96 amostras. (AU)