Oxidação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar: explorando ferramentas de biologia molecular para o desenvolvimento de uma cell factory mais eficientes

• Processo: 24/10678-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: Lizbeth Alejandra Ibarra Muñoz
• 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
• Assunto(s): Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas RNA interferente pequeno
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crispr | filamentous fungi | Microrganisms | Protein secretion | siRNA | transcription factors | Protein secretion

Resumo

A lignocelulose é uma fonte abundante de polissacarídeos que pode ser utilizada como matéria-prima renovável para a produção de biocombustíveis e outros compostos de interesse. A conversão da lignocelulose em suas subunidades é um processo lento e custoso, portanto, mais estudos são necessários para viabilizar esse processo. Até recentemente, os coquetéis enzimáticos disponíveis eram compostos por enzimas hidrolíticas que atuavam nos componentes celulósicos da lignocelulose. Esses coquetéis de enzimas são baixos e ineficientes. Nos últimos anos, foram descobertas proteínas oxidativas que atuam diretamente na celulose cristalina e foram descritas, e são denominadas LPMOs. Desde a descoberta, os LPMOs têm sido adicionados aos coquetéis comerciais melhorando seu desempenho, bem como têm sido foco de diversos estudos relacionados ao seu modo de ação, interação com substrato e doadores de elétrons incluindo a enzima CDH. Através da análise da sequência de aminoácidos de LPMOs de diferentes fungos filamentosos foi encontrada uma região extra à estrutura descrita até o momento. Análises anteriores de acoplamento molecular da interação entre CDHs e LPMOs evidenciaram que essas regiões extras servem para ancorar a localização do CDH para a via de transferência de elétrons. Como estamos desenvolvendo um fungo filamentoso para a produção de enzimas, a presente proposta visa 1) compreender o mecanismo de acoplamento entre CDH e LPMO, bem como descrever a via de transferência de elétrons para o sítio ativo do cobre; 2) utilizar um sistema multiplex de RNAi para melhorar a produção de proteínas em fungos filamentosos; 3) inserir as proteínas sinteticamente modificadas provenientes de análises computacionais anteriores em nosso sistema de expressão, a fim de melhorar a sacarificação da biomassa, bem como propor o uso destas enzimas oxidativas em biossensores.