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Engenharia de uma endopoligalacturonase por inserção de diferentes CBMs (Carbohydrate Binding Modules): quimerogênese e efeito de proximidade

Processo: 17/13734-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2018
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Richard John Ward
Beneficiário:Sibeli de Carli
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/26891-5 - Efeito da atividade pectinolítica de quimeras endopoligacturonase-CBMs na sacarificação de diferentes matérias-primas de biomassa, BE.EP.DR
Assunto(s):Configuração de carboidratos   Enzimas   Pectinas   Polissacarídeos   Parede celular vegetal

Resumo

O grande excedente de biomassa proveniente do processamento da cana-de-açúcar, que embora possa ser utilizado para a cogeração de energia elétrica, pode ser aproveitado para a produção de etanol, a fim de aumentar substancialmente a produtividade por hectare de cana plantada. Entre as estratégias para melhorar o aproveitamento e reduzir os custos relacionados com a hidrólise enzimática destes resíduos lignocelulósicos incluem-se a identificação e expressão heteróloga de enzimas com características interessantes, a utilização de técnicas de engenharia de proteínas, para melhorar as características das enzimas já identificadas e por fim, a formulação de coquetéis enzimáticos mais eficientes. Isso porque, a desconstrução precisa desta matriz lignocelulósica é bastante desafiadora e constitui uma barreira importante para alcançar uma produção razoável de bioetanol a preços competitivos. Neste sentido, é conhecido que a presença de pectinas, um dos principais componentes da lamela média nas plantas, dificulta a hidrólise da parede celular vegetal e previne a liberação eficiente de açúcares, sendo então, necessário o desenvolvimento de tecnologias visando otimizar a hidrólise deste polissacarídeo. Deste modo, neste projeto propõe-se o uso da quimerogênese para avaliar o efeito da proximidade de diferentes polissacarídeos presentes na parede celular vegetal sobre a atividade de uma endopoligalacturonase (endoPG I), engenheirada pela adição de um módulo de ligação a carboidrato (CBM). Para isso, serão construídas quimeras a partir da fusão da endoPG I e diferentes CBMs, com afinidades especificas à celulose, xilana, pectina, ²-glucano e xiloglucano. Uma vez caracterizadas, pretende-se empregar estas quimeras na suplementação de coquetéis enzimáticos para hidrólise de resíduos lignocelulósicos, como palha e bagaço de cana, visando maximizar os rendimentos de açúcares fermentáveis. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
CARLI, SIBELI; MELEIRO, LUANA PARRAS; WARD, RICHARD JOHN. Biochemical and kinetic characterization of the recombinant GH28 Stereum purpureum endopolygalacturonase and its biotechnological application. International Journal of Biological Macromolecules, v. 137, p. 469-474, SEP 15 2019. Citações Web of Science: 0.
CARLI, SIBELI; BUFFONI DE CAMPOS CARNEIRO, LARA APARECIDA; WARD, RICHARD JOHN; MELEIRO, LUANA PARRAS. Immobilization of a beta-glucosidase and an endoglucanase in ferromagnetic nanoparticles: A study of synergistic effects. Protein Expression and Purification, v. 160, p. 28-35, AUG 2019. Citações Web of Science: 2.
SANTOS SALGADO, JOSE CARLOS; MELEIRO, LUANA PARRAS; CARLI, SIBELI; WARD, RICHARD JOHN. Glucose tolerant and glucose stimulated beta-glucosidases - A review. Bioresource Technology, v. 267, p. 704-713, NOV 2018. Citações Web of Science: 15.
DE CARVALHO, DANIELLA ROMANO; CARLI, SIBELI; MELEIRO, LUANA PARRAS; ROSA, JOSE CESAR; CAVALCANTE DE OLIVEIRA, ARTHUR HENRIQUE; JORGE, JOAO ATILIO; MELO FURRIEL, ROSA PRAZERES. A halotolerant bifunctional beta-xylosidase/alpha-L-arabinofuranosidase from Colletotrichum graminicola: Purification and biochemical characterization. International Journal of Biological Macromolecules, v. 114, p. 741-750, JUL 15 2018. Citações Web of Science: 7.

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