Caracterização bioquímica de glicosiltransferases envolvidas na glicosilação de tricina na gramínea-modelo Setaria viridis

• Processo: 24/19632-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 28 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Arthur de Barros Rates
• Supervisor: Wilfried Schwab
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technical University of Munich, Weihenstephan (TUM), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/12496-0 - Caracterização funcional de SvUGTs potencialmente envolvidas na glicosilação de tricina em Setaria viridis, BP.DR
• Assunto(s): Flavonas Glicosiltransferases Gramíneas Lignina Setaria viridis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: flavonas | glicosiltransferases | gramineas | Lignina | Setaria viridis | tricina | Bioquímica de plantas

Resumo

O metabolismo de fenilpropanoides é fonte de uma vasta gama de metabólitos especializados, incluindo a lignina, um polímero fenólico crucial para suporte estrutural e proteção contra estresses. Devido à sua natureza recalcitrante, a lignina é considerada um obstáculo ao processamento de biomassa em bioprodutos. Recentemente, a flavona tricina foi identificada como um monômero autêntico de lignina, presente principalmente em gramíneas. No entanto, pouco se sabe sobre o metabolismo da tricina. Anteriormente, levantamos a hipótese de que as UDP glicosiltransferases (UGTs) podem desempenhar um papel no controle da incorporação de tricina ao polímero de lignina. Assim, o objetivo do meu projeto original (Processo Fapesp n° 2022/12496-0) é identificar e caracterizar UGTs envolvidas na glicosilação de tricina na gramínea-modelo Setaria viridis. Três genes candidatos foram previamente selecionados usando análises in silico e de transcriptômica e suas proteínas recombinantes correspondentes foram produzidas com sucesso em E. coli. O objetivo deste projeto BEPE é caracterizar bioquimicamente essas enzimas, determinando sua atividade e parâmetros cinéticos usando diferentes flavonoides como substratos, incluindo tricina. Essas análises serão realizadas usando LC-MS no laboratório do Dr. Wilfried Schwab (Universidade Técnica de Munique, Alemanha), um especialista em UGTs de plantas. O candidato a doutorado passará 5 meses no exterior para (i) expressar e purificar as proteínas e (ii) realizar ensaios in vitro para determinar dados cinéticos. Esses dados serão essenciais para determinar o melhor SvUGT candidato a ser superexpresso em S. viridis para avaliar se a glicosilação desempenha um papel no controle da incorporação de tricina na lignina.