Desenvolvimento de uma ribonucleotídeos redutase recombinate de Lactobacillus leichmannii para a produção de desoxirribonucleotídeos trifosfato (dNTPs)

• Processo: 16/24376-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2016
• Vigência (Término): 31 de março de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Maria Amélia Villela Oliva Dotta
• Beneficiário: Maria Amélia Villela Oliva Dotta
• Empresa Sede: Cellco Biotec do Brasil Ltda
• Vinculado ao auxílio: 16/50408-4 - Desenvolvimento de uma ribonucleotídeo redutase recombinante de Lactobacillus leichmannii para a produção de desoxirribonucleotídeos trifosfato (dNTPs), AP.PIPE
• Assunto(s): Proteínas Biocatálise Ribonucleotídeo redutases Desoxirribonucleotídeos Lactobacillus leichmannii
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocatalise de NTPS | Lactobacillus Leichmannii | Ribonucleotideo redutase | Bioquímica de proteinas

Resumo

Desoxirribonucleotídeos trifosfato (dNTPs) são as subunidades precursoras essenciais a síntese de DNA, fundamental em procedimentos biotecnológicos. Atualmente, o Brasil depende da importação desse insumo essencial, bem como da maioria dos reagentes básicos de Biologia Molecular, experimentando custos e prazos de entrega bastante desfavoráveis. A produção clássica de dNTPs emprega reações químicas com baixo rendimento final e etapas de purificação complexas. A alternativa mais adequada para substituir o processo clássico de produção, custoso e prejudicial ao meio ambiente, é a biocatálise. A enzima ribonucleotídeo redutase (RNR) catalisa a redução da ribose dos ribonucleotídeos formando desoxirribonucleotídeos, constituindo uma alternativa atrativa para a produção de dNTPs. O escalonamento do processo produtivo de desoxirribonucleotídeos através de catálise enzimática, visando a produção de dNTPs para exploração comercial no mercado nacional, representa o objetivo principal deste projeto. Para tanto, o escalonamento da produção heteróloga da enzima RNR pura e ativa, e da etapa de catálise e purificação do produto para produção comercial, representam as etapas essenciais para a segunda fase desse projeto. Durante a Fase I do projeto PIPE, a RNR de Lactobacillus leichmannii (LlRNR) foi obtida com alto rendimento e pureza, e ativa frente a catálise de redução de NTPs, sendo, portanto, adequada para a segunda fase do projeto. As etapas envolvidas no processo de escalonamento consistem em: aumento do volume de produção da enzima de escala laboratorial para escala piloto e otimização de sua purificação; otimização e escalonamento da reação de catálise e de purificação do produto dNTP. Para esta segunda fase, espera-se obter dNTPs com pureza superior a 99%, gerando um produto comercialmente atratativo com elevado valor agregado (~250x comparado ao custo da matéria prima). Além disso, sua disponibilidade com custos reduzidos permitirá a produção de uma série de dNTPs e análogos marcados, reagentes inovadores e com crescente demanda em pesquisa. Propõe-se, portanto, contribuir para o processo de nacionalização da produção de reagentes básicos de Biologia Molecular, diminuindo custos e tempo de comercialização, fatores essenciais para o fortalecimento e competitividade da pesquisa no Brasil. (AU)