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)

Publicações científicas

(4)

(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)

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. Deletion of AA9 Lytic Polysaccharide Monooxygenases Impacts A. nidulans Secretome and Growth on Lignocellulose. MICROBIOLOGY SPECTRUM, v. N/A, p. 16-pg., 2022-06-06. (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. 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, p. 9-pg., 2020-03-25. (17/10083-1, 12/20549-4, 14/15403-6, 16/16306-0, 17/26315-9, 13/24988-5)

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, MAR 2020. (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. Redesigning N-glycosylation sites in a GH3 beta-xylosidase improves the enzymatic efficiency. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 12, n. 1, NOV 14 2019. (12/20549-4, 13/08293-7, 16/16306-0, 17/22669-0, 17/10083-1, 19/00098-7, 14/15403-6, 13/24988-5)