Investigação funcional e estrutural de proteínas de membrana externa potencialmente envolvidas no transporte de compostos aromáticos relacionados a lignina

• Processo: 23/13349-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Priscila Oliveira de Giuseppe
• Beneficiário: Damaris Batistão Martim
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/07391-0 - Caracterização estrutural e funcional de dois potenciais transportadores de membrana externa de compostos aromáticos derivados de lignina, BE.EP.PD
• Assunto(s): Cristalografia de proteínas Xanthomonas citri
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aromáticos relacionados a lignina | Cristalografia de Proteínas | transportadores de membrana externa | Xanthomonas citri | Bioquímica funcional e estrutural

Resumo

A exploração sustentável dos resíduos de lignina na produção de compostos químicos de alto valor agregado tem ganhado destaque como estratégia para reduzir a dependência das indústrias fósseis. Nesse contexto, o uso de microrganismos para direcionar a variedade de compostos resultantes da despolimerização inicial da lignina em bioprodutos, formados em pontos de convergência do metabolismo central do carbono, tem sido amplamente explorado nas últimas décadas. No entanto, apesar do crescente interesse na identificação das enzimas e mecanismos enzimáticos envolvidos na bioconversão de derivados da lignina, a compreensão dos mecanismos pelos quais as células microbianas absorvem esses compostos, incluindo a função dos transportadores na membrana externa, permanece limitada. Em um estudo anterior, visando a identificação de vias metabólicas para a metabolização de compostos relacionados a lignina em Xanthomonas citri subsp. citri 306, dois transportadores do tipo ²-barril de membrana externa pertencentes à família COG4313 foram identificados como potencialmente envolvidos no transporte de aromáticos relacionado a lignina. Até o momento, apenas um membro desta família de transportadores teve sua estrutura elucidada, enquanto dois deles tiveram suas funções identificadas, mas nenhum foi relacionado ao transporte de compostos aromáticos derivados da lignina. Deste modo, o objetivo principal desse projeto consiste em elucidar o papel in vivo de dois potenciais transportadores de membrana externa do tipo ²-barril no metabolismo de compostos aromáticos derivados da lignina e desvendar os mecanismos moleculares que determinam suas funções. Para alcançar esse objetivo nossa estratégia engloba uma abordagem multidisciplinar que inclui engenharia genética, química analítica, microscopia de fluorescência, e cristalografia de proteínas. Nosso maior desafio será a expressão heteróloga, purificação e cristalização desses transportadores e, para tanto, contaremos com a colaboração do Prof. Bert van den Berg, da Universidade de Newcastle, um dos maiores especialistas em biologia estrutural de transportadores de membrana, cuja equipe já resolveu mais de 100 estruturas cristalográficas de proteínas de membrana externa.