Bases moleculares da especificidade de substrato, atividade enzimática não-usual e relações sinergísticas de beta-glucosidases de Trichoderma harzianum

• Processo: 17/17390-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Anete Pereira de Souza
• Beneficiário: Clelton Aparecido dos Santos
• Supervisor: Paul Dupree
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Cambridge, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 16/19775-0 - Desenvolvimento / suplementação de coquetéis enzimáticos destinados à hidrólise de biomassa vegetal: utilização de mutagênese sítio-dirigida e proteínas quiméricas, BP.PD
• Assunto(s): beta-Glucosidase Biocombustíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: beta-glucosidase | biofuels | cell wall | Glycosyl hydrolases | plant biomass | Biocombustíveis

Resumo

Os esforços atuais para desvendar os segredos da eficiente conversão de biomassa pelos fungos são dificultados pelo nosso limitado conhecimento sobre as redes de interação molecular entre as proteínas / enzimas e os componentes da parede celular da plantas. Por outro lado, a maioria dos estudos, com poucas exceções, usam substratos artificiais, focando particularmente em uma atividade enzimática específica, desconsiderando as redes globais de interações proteicas, que são universalmente utilizadas em todas as vias metabólicas. Em um estudo anterior, nosso laboratório relatou a caracterização estrutural e funcional de uma beta-glicosidase recombinante de Trichoderma harzianum (rThBgl), que foi superexpressa por este fungo sob condição de degradação da biomassa. Tentando melhorar as propriedades catalíticas de rThBgl, incluindo termoestabilidade e tolerância à glicose, mutantes derivados de ThBgl foram construídos com base em alinhamento/predição estrutural utilizando estruturas de alta resolução disponíveis no Protein Data Bank. Contudo, dados recentes obtidos pelo nosso grupo apontaram para uma possível atividade incomum desta enzima, levando a algumas questões sobre o papel das beta-glicosidases na degradação da biomassa. Neste contexto, o presente projeto visa investigar a atividade enzimática não-usual e as relações sinergísticas de beta-glicosidases de T. harzianum com outras enzimas envolvidas na degradação lignocelulose, usando diferentes substratos, incluindo bagaço de cana-de-açúcar e diferentes amostras de biomassa derivadas de mutantes de plantas afetados em vias de síntese da parede celular (alterado na estrutura de celulose, composição de lignina e estrutura da xilana), além de outros substratos disponíveis no Laboratório de Bioquímica de Planta, Cambridge, visando entender como a atividade enzimática pode ser modulada pelas interações da xilana com as microfibrilas de celulose.

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)

SANTOS, CLELTON A.; MORAIS, MARIANA A. B.; TERRETT, OLIVER M.; LYCZAKOWSKI, JAN J.; ZANPHORLIN, LETICIA M.; FERREIRA, JAIRE A.; TONOLI, CELISA C. C.; MURAKAMI, MARIO T.; DUPREE, PAUL; SOUZA, ANETE P.. An engineered GH1 ss-glucosidase displays enhanced glucose tolerance and increased sugar release from lignocellulosic materials. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, MAR 20 2019. (16/19995-0, 15/26982-0, 17/17390-7, 15/09202-0)