Análise funcional de regiões desordenadas associadas a enzimas líticas de polissacarídeos (LPMO): Caracterização bioquímica e interação com a enzima celobiose desidrogenase (CDH)

• Processo: 22/14376-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: Gabriel de Almeida Fozzati
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06679-1 - Oxidação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar II: explorando a interação entre CDHs e LPMOs visando o desenvolvimento de enzimas mais eficientes para inserção em um cell factory geneticamente modificado, AP.BIOEN.JP2
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/09421-0 - Análise funcional de regiões C-terminal desordenadas (dCTRs) associadas a mono-oxigenases líticas de polissacarídeos (LPMO): caracterização bioquímica e avaliação de possíveis papéis na termoestabilidade enzimática e transferência de elétrons para o domínio LPMO, BE.EP.IC
• Assunto(s): Mono-oxigenases líticas de polissacarídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: A | Cdh | Enzimologia | LPMOs | nidulans | potencial redox | regiões desordenadas | oxidoredutases

Resumo

LPMOs (do inglês, Lytic Polysaccharide Monooxigenases) são metaloenzimas que dependem da presença de um átomo de cobre no seu sítio ativo, o qual precisa ser reduzido por um doador de elétrons para iniciar o processo de catalise. Entre os parceiros redox para LPMOs se encontram diversas moléculas de baixa massa molar (ácido ascórbico, por exemplo), pigmentos foto ativados, lignina ou enzimas como celobiose deshidrogenase (CDH). Entre as oito famílias de LPMOs, a família 9 (AA9) tem sido uma das mais estudadas, chegando a ter sua aplicação industrial em processos de sacarificação enzimática de biomassa lignocelulósica, fazendo parte dos coquetéis enzimáticos comerciais de última geração. No entanto, ainda existem aspectos enigmáticos dessas enzimas a serem plenamente descritos, como seu mecanismo catalítico, o seu co-substrato natural (O2 ou H2O2) e a função das regiões intrinsecamente desordenadas (IDRs), as quais foram recentemente identificadas. IDRs são estruturas que aparecem com alta frequência anexadas aos domínios catalíticos de LPMOs, sendo ausentes em outras enzimas ativas em carboidratos. Durante as pesquisas desenvolvidas pelo nosso grupo foi encontrada e caracterizada uma LPMO da família AA9 contendo uma IDR (AfAA9C). De todos os estudos relacionados às AA9, esta foi o primeiro que manteve a IDR, deste modo, pretendemos realizar um estudo comparando AfAA9C e a mesma enzima truncada (AfAA9CTR). Neste trabalho AfAA9CTR será obtida através da remoção da IDR usando ferramentas de biologia molecular para participar de uma análise comparativa com AfAA9C que visa avaliar a influência da IDR nas características bioquímicas, assim como na produção/resistência a H2O2 e na interação com outras enzimas oxidativas a CDH.