Caracterização biofísica e bioquímica de duas enzimas bacterianas envolvidas na conversão de ácido ferúlico em vanilina

• Processo: 17/16976-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Wanius José Garcia da Silva
• Beneficiário: Juscemácia Nascimento Araujo
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Ácido ferúlico Enzimas Enoil-coa hidratase Estrutura e função de proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido ferúlico | aldolase | Biofísica | enoil-CoA hidratase | enzimas | feruloil CoA sintetase | Vanilina | Estrutura e função de proteínas

Resumo

A vanilina é o principal componente do aroma da baunilha e amplamente empregadana indústria de produtos alimentares como em bolos, sorvetes, chocolates, doces e bebidas. Ovalor da vanilina natural (isolada da vagem de orquídeas tropicais do gênero Vanilla) podevariar de 1.200 a 4.000 dólares o quilograma, em contraste ao valor da vanilina sintéticacomercializada a 15 dólares o quilograma. O ácido ferúlico pode ser convertido em vanilinapor vários microrganismos. A proposta deste projeto de Doutorado é estudar duas enzimasbacterianas identificadas por metagenoma e envolvidas na conversão de ácido ferúlico emvanilina. O processo de conversão é realizado pelas enzimas feruloil-CoA sintetase (fcs) eenoil-CoA hidratase/aldolase (ech). As enzimas fcs e ech serão produzidas em E. coli epurificadas por métodos cromatográficos. A atividade enzimática da fsc (formação docomplexo feruloil-CoA) será estudada variando-se o pH e a temperatura. Células de E. colitransformadas com os genes das enzimas fsc e ech serão empregadas na conversão de ácidoferúlico em vanilina. As estruturas moleculares das enzimas fsc e ech serão estudadas portécnicas espectroscópicas, espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) e cristalografiade proteínas. Com os resultados oriundos deste projeto de pesquisa espera-se compreendermelhor a estrutura molecular e o modo de ação das enzimas bacterianas fcs e ech. Além disso,como aplicação biotecnológica, espera-se que estas duas enzimas possam ser promissoras naprodução economicamente viável de vanilina a partir do ácido ferúlico.

Publicações científicas

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(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)

ARAUJO, JUSCEMACIA N.; TOFANELLO, ARYANE; SATO, JULIANA A. P.; CRUZ, LUCIANO S.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; BATISTA, BRUNO L.; GARCIA, WANIUS. Rapid Synthesis via Green Route of Plasmonic Protein-Coated Silver/Silver Chloride Nanoparticles with Controlled Contents of Metallic Silver and Application for Dye Remediation. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. 28, n. 6, p. 2812-2818, NOV 2018. (17/17275-3, 17/16976-8, 14/03682-8, 15/02897-3)

TOFANELLO, ARYANE; ARAUJO, JUSCEMACIA N.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; SOUZA, JOSE A.; LIM, DAE-WOON; KITAGAWA, HIROSHI; GARCIA, WANIUS. Ultrafast fabrication of thermally stable protein-coated silver iodide nanoparticles for solid-state superionic conductors. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 176, p. 47-54, APR 1 2019. (17/16976-8, 17/17275-3)

SODRE, VICTORIA; ARAUJO, JUSCEMACIA NASCIMENTO; GONCALVES, THIAGO AUGUSTO; VILELA, NATHALIA; KIMUS BRAZ, ANTONIO SERGIO; FRANCO, TELMA TEIXEIRA; NETO, MARIO DE OLIVEIRA; DE LIMA DAMASIO, ANDRE RICARDO; GARCIA, WANIUS; SQUINA, FABIO MARCIO. An alkaline active feruloyl-CoA synthetase from soil metagenome as a potential key enzyme for lignin valorization strategies. PLoS One, v. 14, n. 2, FEB 25 2019. (17/05901-7, 17/22669-0, 17/16976-8, 15/50612-8, 17/16089-1, 15/50590-4, 17/08166-6, 18/18101-1, 17/17275-3)

CRUZ, GEOMAR F.; TOFANELLO, ARYANE; ARAUJO, JUSCEMACIA N.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.; FERREIRA, FABIO F.; GARCIA, WANIUS. Fast One-Pot Photosynthesis of Plasmonic Protein-Coated Silver/Silver Bromide Nanoparticles with Efficient Photocatalytic Performance. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. 28, n. 5, p. 2056-2062, SEP 2018. (15/02897-3, 17/16976-8, 17/17275-3, 15/17688-0)

GONCALVES, THIAGO AUGUSTO; SODRE, VICTORIA; DA SILVA, STEPHANIE NEMESIO; VILELA, NATHALIA; TOMAZETTO, GEIZECLER; ARAUJO, JUSCEMACIA NASCIMENTO; MUNIZ, JOAO RENATO C.; FILL, TAICIA PACHECO; DAMASIO, ANDRE; GARCIA, WANIUS; et al. Applying biochemical and structural characterization of hydroxycinnamate catabolic enzymes from soil metagenome for lignin valorization strategies. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 106, n. 7, p. 14-pg., 2022-03-30. (17/16976-8, 20/05784-3, 18/18101-1, 17/17275-3, 17/22669-0, 15/50612-8, 15/50590-4, 15/23279-6)