Bioeletrosíntese de compostos de valor agregado: enzimas exibidas em superfícies de células microbianas e complexo de metal-polipeptídeos biomiméticos

• Processo: 23/04158-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Jessica Crivelaro Pacheco
• Supervisor: Ariel Furst
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 20/15098-0 - Bioeletrossíntese de compostos com valor agregado a partir do nitrogênio e dióxido de carbono atmosféricos, BP.DR
• Assunto(s): Nitrogenase Redução de CO2 Bioeletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioeletrossíntese de compostos de valor agregado | Complexos Biomiméticos | engenharia de bioeletrodos | Nitrogenase | Redução de CO2 | Redução de N2 | bioeletroquímica

Resumo

O desenvolvimento de biocatalisadores para bioeletrossíntese de compostos de valor agregado tais como formato e amônia tem atraído grande atenção no campo da bioeletroquímica, pois além dos biocatalisadores serem altamente eficientes a temperatura ambiente e pressão atmosférica, são também ambientalmente sustentáveis. O sistema de exibição de superfície microbiana pode superar algumas limitações dos biocatalisadores usando engenharia genética para redesenhar superfícies celulares com proteínas e peptídeos funcionais, que fundidos com proteínas de ancoragem, mantem sua estrutura espacial e atividade biológica relativamente independentes. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver superfícies de eletrodos modificadas e superfícies de células microbianas para ancoramento de enzimas em suas superfícies visando a obtenção de bioeletrodos de alto desempenho para reações de redução de N2 e de CO2. Outra proposta do presente projeto é desenvolver catalisadores biomiméticos de metal-polipepitídeos visando também a produção de formato e amônia. Desta forma, esta proposta visa unir os conhecimentos do laboratório do professor Crespilho (USP) e da professora Furst (MIT) para avançar no desenvolvimento de biocatalisadores estáveis e altamente eficientes que bioinspirem sistemas catalíticos para as reações supracitadas. (AU)