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Produção de de canacistatina em vacúolos de cana-de-açúcar transgênica

Processo: 17/16118-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2017
Vigência (Término): 31 de março de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Flavio Henrique da Silva
Beneficiário:Priscila Yumi Tanaka Shibao
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/20051-2 - Produção de uma cistatina de cana-de-açúcar em Nicotiana benthamiana, BE.EP.DR
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Vacúolos   Biotecnologia   Organismos geneticamente modificados

Resumo

Um dos maiores desafios na produção da cana-de-açúcar é o inseto praga Sphenophorus levis, cujas principais proteínas digestivas pertencem à classe de cisteíno peptidases (catepsinas L-like). Por sua vez, a cana-de-açúcar apresenta defesa endógena, por meio da produção de fitocistatinas, inibidores de cisteíno peptidases. A partir do genoma da cana-de-açúcar, o Laboratório de Biologia Molecular produziu e caracterizou diversas delas (Cane-CPI-1 a Cane-CPI-6). A fitocistatina CaneCPI-5 apresenta alta capacidade inibitória frente à Sl-CathL, a catepsina mais abundante produzida por S. levis, além de inibir outras catepsinas. Além disso, o laboratório mostrou que ela é ácido resistente e se liga fortemente ao esmalte dentário, apresentando potencial comercial por proteger o dente frente à erosão (Patente depositada). Assim, é evidente o interesse de produzir uma linhagem transgênica de cana-de-açúcar que superexpresse esta proteína e direcione sua expressão para vacúolos líticos, podendo ser obtido no suco. A obtenção de uma linhagem transgênica com estas características deve apresentar-se mais resistente ao inseto praga e outros coleópteros que usam cisteino peptidases como enzimas digestivas por concentrar a proteína, além de possibilitar a. Assim, o presente projeto visa a produção direcionada da fitocistatina CaneCPI-5 em vacúolo de cana-de-açúcar transgênica obtida por método biolístico e infecção por Agrobacterium tumenfaciens, a caracterização dos transgênicos, a determinação da resistência da planta frente ao ataque do inseto praga e obtenção da proteína purificada, em grandes quantidades, a partir do suco da cana-de-açúcar.

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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)
TANAKA SHIBAO, PRISCILA YUMI; SANTOS-JUNIOR, CELIO DIAS; SANTIAGO, ADELITA CAROLINA; MOHAN, CHAKRAVARTHI; MIGUEL, MARIANA CARDOSO; TOYAMA, DANYELLE; SANCHES VIEIRA, MARCOS ANTONIO; NARAYANAN, SUBRAMONIAN; FIGUEIRA, ANTONIO; CARMONA, ADRIANA K.; et al. Sugarcane cystatins: From discovery to biotechnological applications. International Journal of Biological Macromolecules, v. 167, p. 676-686, . (17/16118-1, 19/11683-8, 15/10855-9, 18/20051-2)
SHIBAO, PRISCILA YUMI TANAKA; FERRO, MILENE; DE PAULA, FERNANDO FONSECA PEREIRA; LIMA, BRUNO SALATA; HENRIQUE-SILVA, FLAVIO. Identification and Functional Analysis of a Pseudo-Cysteine Protease from the Midgut Transcriptome of Sphenophorus levis. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 22, n. 21, . (17/16118-1, 13/11641-7)

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