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Expressão e purificação de enzimas xilanolíticas recombinantes e estudo de suas atividades contra arabinoxilanos de trigo e cana-de-açúcar

Processo: 18/25664-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2019
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Richard John Ward
Beneficiário:Carolina Victal Garbelotti
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50884-5 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol, AP.TEM
Assunto(s):Enzimas   Polissacarídeos   Trigo   Cana-de-açúcar   Cromatografia de afinidade   Espectrometria de massas

Resumo

A procura por métodos de sacarificação da biomassa lignocelulósica para produção de etanol de segunda geração e na biorefinaria tem incentivado a pesquisa por enzimas que possam degradar esta matéria prima e disponibilizar açúcares fermentáveis. Entretanto, a composição variada e recalcitrante da biomassa lignocelulósica exige um conjunto de enzimas agindo sinergicamente para sua completa hidrólise. Assim, este projeto tem como objetivo a expressão, purificação e avaliação da atividade das enzimas Ferulouil Esterase (Fae), Acetil Xilano Esterase (Axe), Arabinofuranosidase (Ara), Xilanase (Xil) e ±-Glucuronidase (±Glu), que têm como substrato diferentes ligações glicosídicas e ésteres do polissacarídeo arabinoxilano presentes nesta matéria prima complexa. Plasmídeos pET-28 com insertos das enzimas serão transformados em cepas de Escherichia coli. As enzimas serão purificadas por cromatografia de afinidade e utilizadas na verificação de suas atividades, sozinhas e em sinergia, contra arabinoxilano de trigo e cana-de-açúcar. Tais atividades serão avaliadas por espectrometria de massas para detecção das estruturas liberadas em cada tratamento e acompanhada também com mapeamento por espectrometria de massas para localizar da ação enzimática sobre a superfície do polímero. Deste modo, busca-se compreender a organização estrutural da parede celular da cana-de-açucar, bem como estudar a sinergia de ação de enzimas lignocelulotlíticas, possibilitando a elaboração de melhores coquetéis enzimáticos para degradação completa da biomassa. (AU)