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Avaliação do potencial biotecnológico do sistema celulolítico de Xanthomonas axonopodis pv. citri: uma abordagem estrutural, funcional e aplicada

Processo: 17/14253-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
Vigência (Término): 31 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Mário Tyago Murakami
Beneficiário:Ricardo Rodrigues de Melo
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/26982-0 - Explorando novas estratégias para a despolimerização de polissacarídeos da parede celular vegetal: da estrutura, função e desenho racional de hidrolases glicosídicas às implicações biológicas e potenciais aplicações biotecnológicas, AP.TEM
Assunto(s):Biomassa lignocelulósica   Celulase   Bioprodutos

Resumo

A heterogeneidade e recalcitrância da biomassa lignocelulósica faz com que sua degradação completa e eficiente seja ainda um desafio a ser superado na viabilização econômica de alguns bioprocessos, tais como a produção do etanol celulósico. Um dos principais fatores que contribuem para este cenário é a falta de coquetéis enzimáticos eficientes e de baixo custo. Os fitopatógenos da família Xanthomonadaceae, em particular, a espécie Xanthomonas axonopodis pv. citri (XAC), causadora do cancro cítrico, que afeta diversos cultivares de citros, e resultando em expressivas perdas econômicas a agricultura do país, contém um amplo repertório de genes relacionados à expressão de hidrolases glicosídicas (GHs). A XAC mesmo não realizando etapas de maceração massiva da parede celular vegetal, possui em seu genoma a predição de 100 genes de GHs distribuídas em 45 famílias, quantidade esta comparável a organismos especializados na degradação da biomassa lignocelulósica, como Ruminococcus albus e Clostridium cellulolyticum. Diante disso, o objetivo deste projeto de Pós-Doutorado é avaliar GHs de XAC ainda inexploradas envolvidas na degradação da celulose (GHs da família 3, 5, 8 e 9). De acordo com o CAZy, das mais de 13.971 sequências preditas como sendo GHs 5, 8 e 9, somente 5,6 % deste total encontram-se caracterizadas bioquimicamente e, menos ainda em um contexto estrutural. Entende-se que o conhecimento de somente poucos membros não é suficiente para revelar toda a diversidade funcional contida nestas famílias, ainda mais se exibem uma ampla gama de atividades e modos de ação. Neste contexto, espera-se assim contribuir para o maior entendimento mecanístico dos modos de ação presentes nestas famílias, utilizando-se para isso, uma abordagem multidisciplinar envolvendo bioquímica, cinética enzimática, imobilização, e analises estrutural (cristalografia de raios-X, DLS, SAXS e dicroísmo circular). Além disso, esse projeto tem como alvo, uma das principais famílias de GHs que são essenciais aos coquetéis comerciais que degradam à celulose, a família 3. Neste contexto, pretende-se avaliar qual o papel do domínio PA14 presente em uma GH3 de XAC, um domínio enigmático ainda pouco caracterizado na literatura para a família 3; além de investigar qual a diferença funcional (bioquímica e glicose tolerante) e estrutural entre as GH3 pertencentes a esse fitopatógeno.

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)
RODRIGUES DE MELO, RICARDO; CARLOS ALNOCH, ROBSON; DE SOUSA, AMANDA SILVA; SATO, HELIA HARUMI; RULLER, ROBERTO; MATEO, CESAR. Cross-Linking with Polyethylenimine Confers Better Functional Characteristics to an Immobilized beta-glucosidase from Exiguobacterium antarcticum B7. CATALYSTS, v. 9, n. 3 MAR 2019. Citações Web of Science: 0.

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