Explorando a interação entre as Monooxigenases Líticas de Polissacarídeos e Celobiose Desidrogenase como seu agente redox

• Processo: 24/12476-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: Martha Inés Vélez Mercado
• Supervisor: Sam Hay
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Manchester, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 22/04713-0 - Explorando a interação entre as monooxigenases líticas de polissacarídeos e celobiose desidrogenase como seu agente redox, BP.DD
• Assunto(s): Biologia computacional Biomassa Biologia estrutural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformatics | biomass | Cellobiose dehydrogenase | electron transfer | Lytic polysaccharide monooxygenase | Structural Biology | Biologia estrutural

Resumo

Nos últimos anos, foram descobertas proteínas oxidativas conhecidas como polissacarídeos monooxigenases líticas (LPMOs), que atuam diretamente na celulose cristalina. A incorporação de LPMOs em coquetéis enzimáticos comerciais melhorou substancialmente o seu desempenho. Além disso, os LPMOs têm sido objeto de numerosos estudos com foco no seu modo de ação, interações de substratos e doadores de elétrons, incluindo a enzima celobiose desidrogenase (CDH). Nas análises preliminares do atual projeto de doutorado, foram observadas diferentes atividades de monooxigenase dos MtAA9s quando o CDH foi adicionado como doador de elétrons. Além disso, nossos resultados anteriores obtidos em colaboração com o Prof. Sam Hay (durante FAPESP SPRINT, 2022/00539-6) indicam que o potencial redox dos LPMOs é dependente do pH. Nesta proposta de pesquisa (BEPE), a interação entre LPMOs e CDH será avaliada utilizando simulações de dinâmica molecular e transferência de energia de ressonância de Förster (FRET), bem como análise eletroquímica de LPMOs para melhor compreender a transferência de elétrons dos LPMOs. Utilizaremos LPMOs recombinantes de Thermothelomyces thermophilus (MtAA9E, MtAA9H, MtAA9J, MtAA9W e MtAA16B) e o MtCDHB recombinante, também de T. thermophilus. Os LPMOs purificados serão caracterizados na presença de MtCDHB para elucidar as diferentes interações entre eles. Esses ensaios fornecerão informações sobre a interação entre LPMOs e CDH, o que ajudará a identificar padrões de LPMOs que podem interagir com CDH e delinear estratégias para melhorar a interação entre ambas as enzimas.