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

Processo: 17/17390-7
Linha de fomento: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 no Exterior: 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

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.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Enzima modificada pode aumentar a produção de etanol de segunda geração 
Enzima modificada pode aumentar a produção de etanol de segunda geração 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (24 total):
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AgroAlimentando: Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación (01/Jul/2019)
Advanced Biofuels USA: Modified Enzyme Can Increase Second-Generation Ethanol Production (19/Jun/2019)
Science and Technology Research News (EUA): Modified Enzyme Can Increase Second-Generation Ethanol Production (18/Jun/2019)
Biofuels Digest (EUA): Brazilian researchers find Amazonian fungus that produces key enzyme for ethanol production (18/Jun/2019)
Revolution-Green: Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (17/Jun/2019)
R&D Magazine (EUA) online: Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (17/Jun/2019)
Chaali: The modified enzyme may increase the production of second-generation ethanol (17/Jun/2019)
Phys.Org (Reino Unido): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (17/Jun/2019)
TechaPeek: Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (16/Jun/2019)
Green Car Congress (EUA): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (15/Jun/2019)
Chinese Academy of Sciences - Marine Science and Technology Information Network System (China): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (15/Jun/2019)
Deuxieme (Holanda): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Health Medicine Network (EUA): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Bioengineer (Reino Unido): Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Science Codex: Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Environmental News Network (EUA): Modified Enzyme Can Increase Second-Generation Ethanol Production (14/Jun/2019)
Brightsurf: Modified enzyme can increase second-generation ethanol production (14/Jun/2019)
Bioeconomia.com.ar (Argentina): Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación (13/Jun/2019)
Energías Renovables (Espanha) online: Modifican genéticamente una enzima para que tenga una eficiencia catalítica un 300% mayor para producir etanol (13/Jun/2019)
NCYT Amazings (Espanha): Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación (11/Jun/2019)
Infomediatico: Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación (11/Jun/2019)
Portal Caña (Argentina): Investigación: una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación (11/Jun/2019)
TV UOL: Fungo aumenta em 45% produtividade do etanol (10/Mai/2019)

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. Citações Web of Science: 2.

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