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Análise funcional e biológica de LPMOs (Lytic Polysaccharide Monooxygenases) e proteínas acessórias (não-CAZymes) frente a degradação de palha de cana-de-açúcar por fungos filamentosos

Processo: 16/16306-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
Área de conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:André Ricardo de Lima Damasio
Beneficiário:César Rafael Fanchini Terrasan
Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50612-8 - An integrated approach to explore a novel paradigm for biofuel production from lignocellulosic feedstocks, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/08263-7 - Investigação espectroscópica e estrutural sobre monooxigenases líticas de polissacarídeos fúngicas, BE.EP.PD
Assunto(s):Fungos   Enzimas hidrolíticas   Proteínas   Biomassa lignocelulósica   Palhas   Cana-de-açúcar   Degradação de biomassa
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:ascomicetos | Atividades auxiliares (AA) | basidiomicetos | deleção gênica | Enzimas ativas em carboidratos (CAZymes) | Proteínas acessórias (non-CAZymes) | Produção de enzimas por fungos filamentosos

Resumo

A heterogeneidade e recalcitrância da parede celular vegetal faz com que sua degradação completa e eficiente seja ainda um desafio a ser superado na viabilização econômica do etanol de segunda geração. O desenvolvimento de novos e aprimorados coquetéis enzimáticos requer maior conhecimento sobre as proteínas atuantes a fim de que sejam otimizados para a degradação específica de determinado tipo de biomassa. Um dos mais recentes e importantes avanços, foi o reconhecimento das monooxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs), as quais utilizam-se da oxidação química para perturbar a rede cristalina de polissacarídeos, melhorando notavelmente a degradação pelas enzimas hidrolíticas clássicas. Essas enzimas correspondem, assim, a uma grande promessa para melhoria nos processos de hidrólise de biomassa vegetal. As LPMOs atualmente fazem parte da classe AA (Auxiliary Activity) no banco de dados CAZy (Carbohydrate-Active Enzymes), enquanto um outro grupo de proteínas não-CAZymes também têm demonstrado levar à alteração na estrutura de polímeros, sendo chamadas de proteínas acessórias ou indutoras da amorfogênese. O objetivo desse projeto é analisar o secretoma dos fungos Aspergillus nidulans, Laetiporus sulphureus, Pycnoporus coccineus e Trametes versicolor cultivados em substratos puros e resíduos da produção de cana-de-açúcar (palha e bagaço), com foco tanto nas LPMOs quanto nas proteínas acessórias, as quais possam apresentar importante função na degradação da biomassa. Posteriormente, algumas proteínas-alvo serão clonadas e expressas em Aspergillus nidulans e então purificadas, caracterizadas e avaliadas na hidrólise de palha de cana-de-açúcar. Além disso, a implicação biológica destas proteínas será avaliada através da deleção em A. nidulans, sendo os mutantes avaliados quanto ao crescimento. Os dados gerados neste projeto permitirão melhor entendimento tanto da função fisiológica dessas proteínas quanto da sua atuação no processo de degradação da biomassa lignocelulósica. (AU)

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Publicações científicas (5)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
ZUBIETA, MARIANE P.; GERHARDT, JAQUELINE A.; RUBIO, MARCELO V.; TERRASAN, CESAR R. F.; PERSINOTI, GABRIELA F.; ANTONIEL, EVERTON P.; CONTESINI, FABIANO J.; PRADE, ROLF A.; DAMASIO, ANDRE. Improvement of homologous GH10 xylanase production by deletion of genes with predicted function in the Aspergillus nidulans secretion pathway. MICROBIAL BIOTECHNOLOGY, v. 13, n. 4, . (12/20549-4, 14/15403-6, 17/10083-1, 13/24988-5, 16/16306-0, 17/26315-9)
RUBIO, MARCELO VENTURA; FANCHINI TERRASAN, CESAR RAFAEL; CONTESINI, FABIANO JARES; ZUBIETA, MARIANE PALUDETTI; GERHARDT, JAQUELINE ALINE; OLIVEIRA, LEANDRO CRISTANTE; DE SOUZA SCHMIDT GONCALVES, ANY ELISA; ALMEIDA, FAUSTO; SMITH, BRADLEY JOSEPH; MARTINS FERREIRA DE SOUZA, GUSTAVO HENRIQUE; et al. . BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 12, n. 1, . (12/20549-4, 13/08293-7, 16/16306-0, 17/22669-0, 17/10083-1, 19/00098-7, 14/15403-6, 13/24988-5)
GERHARDT, JAQUELINE ALINE; RUBIO, MARCELO VENTURA; TERRASAN, CESAR RAFAEL FANCHINI; WASSANO, NATALIA SAYURI; RODRIGUES, ARYADNE; FIGUEIREDO, FERNANDA LOPES DE; ANTONIEL, EVERTON PASCHOAL; CONTESINI, FABIANO JARES; DIAS, ARTUR HERMANO SAMPAIO; MORTENSEN, UFFE HASBRO; et al. . METABOLIC ENGINEERING COMMUNICATIONS, v. 20, p. 12-pg., . (20/15962-6, 13/08293-7, 16/16306-0, 19/21609-0, 17/22669-0, 18/16437-2, 22/05731-2, 20/06151-4)
FANCHINI TERRASAN, CESAR RAFAEL; RUBIO, MARCELO VENTURA; GERHARDT, JAQUELINE ALINE; FRANCO CAIRO, JOAO PAULO; CONTESINI, FABIANO JARES; ZUBIETA, MARIANE PALUDETTI; DE FIGUEIREDO, FERNANDA LOPES; VALADARES, FERNANDA LIMA; RIBEIRO CORREA, THAMY LIVIA; MURAKAMI, MARIO TYAGO; et al. . MICROBIOLOGY SPECTRUM, v. N/A, p. 16-pg., . (15/50612-8, 15/50590-4, 17/22669-0, 16/16306-0)
ZUBIETA, MARIANE P.; GERHARDT, JAQUELINE A.; RUBIO, MARCELO V.; TERRASAN, CESAR R. F.; PERSINOTI, GABRIELA F.; ANTONIEL, EVERTON P.; CONTESINI, FABIANO J.; PRADE, ROLF A.; DAMASIO, ANDRE. . MICROBIAL BIOTECHNOLOGY, v. 13, n. 4, p. 9-pg., . (17/10083-1, 12/20549-4, 14/15403-6, 16/16306-0, 17/26315-9, 13/24988-5)