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

• Processo: 17/13734-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2020
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbohydrate Binding Modules | Endopoligalacturonase | pectina | Quimerogênese | Bioquímica e Química de Proteínas

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

(9)

(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; SALGADO, JOSE CARLOS SANTOS; MELEIRO, LUANA PARRAS; WARD, RICHARD JOHN. ovalent Immobilization of Chondrostereum purpureum Endopolygalacturonase on Ferromagnetic Nanoparticles: Catalytic Properties and Biotechnological Applicatio. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 194, n. 2, SEP 2021. (19/17958-9, 14/50884-5, 17/13734-3, 19/21989-7, 16/17582-0)

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. (17/13734-3, 16/17582-0)

FURTADO, GILVAN PESSOA; CARLI, SIBELI; MELEIRO, LUANA PARRAS; SANTOS SALGADO, JOSE CARLOS; WARD, RICHARD JOHN. Enhanced hydrolytic efficiency of an engineered CBM11-glucanase enzyme chimera against barley beta-D-glucan extracts. Food Chemistry, v. 365, DEC 15 2021. (16/17582-0, 16/24139-6, 17/13734-3, 14/50884-5, 19/21989-7)

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. (17/13734-3, 16/17582-0)

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. (17/13734-3, 14/50884-5, 16/17582-0)

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. (17/13734-3, 14/14415-0, 16/17582-0)

BUFFONI DE CAMPOS CARNEIRO, LARA APARECIDA; FUZO, CARLOS ALESSANDRO; MELEIRO, LUANA PARRAS; CARLI, SIBELI; BARRETO, MATHEUS QUINTANA; LOURENZONI, MARCOS ROBERTO; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; WARD, RICHARD JOHN. Selective xyloglucan oligosaccharide hydrolysis by a GH31 alpha-xylosidase from Escherichia coli. Carbohydrate Polymers, v. 284, p. 12-pg., 2022-05-15. (12/24147-8, 17/13734-3, 16/24139-6, 16/17582-0, 14/50884-5, 16/15708-7)

CARLI, SIBELI; PARRAS MELEIRO, LUANA; SALGADO, JOSE CARLOS SANTOS; WARD, RICHARD JOHN. Synthetic carbohydrate-binding module-endogalacturonase chimeras increase catalytic efficiency and saccharification of lignocellulose residues. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, v. N/A, p. 12-pg., 2022-05-03. (16/24139-6, 16/17582-0, 17/13734-3, 19/21989-7, 14/50884-5)

TRINCA, VITOR; CARLI, SIBELI; ULIANA, JOAO VITOR CARDOSO; GARBELOTTI, CAROLINA VICTAL; DA SILVA, MARIANA MENDES; KUNES, VITOR; MELEIRO, LUANA PARRAS; BRANCINI, GUILHERME THOMAZ PEREIRA; MENZEL, FRANK; ANDRIOLI, LUIZ PAULO MOURA; et al. Biocatalytic potential of Pseudolycoriella CAZymes (Sciaroidea, Diptera) in degrading plant and cell wall. ISCIENCE, v. 26, n. 4, p. 27-pg., 2023-04-21. (14/14318-5, 20/05636-4, 16/17582-0, 16/24139-6, 16/25325-8, 17/13734-3, 18/25664-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CARLI, Sibeli de. Engenharia de uma endopoligalacturonase por inserção de diferentes CBMs (Carbohydrate Binding Modules): quimerogênese e efeito de proximidade. 2020. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.