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

• Processo: 24/22624-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Fernando Segato
• Beneficiário: Jesús Jiménez Ascencio
• 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): RNA interferente pequeno Biotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Auxiliary Activity Enzymes | Engineering of microorganisms | Protein coupling | siRNA | Biotecnologia

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 seus subprodutos é um processo lento e caro; portanto, mais estudos são necessários para viabilizar esse processo. Até recentemente, os coquetéis enzimáticos disponíveis eram compostos por enzimas hidrolíticas que atuam nos componentes de celulose da lignocelulose. Esses coquetéis enzimáticos apresentam baixa eficiência. Nos últimos anos, proteínas oxidativas que atuam diretamente na celulose cristalina foram descobertas e descritas, sendo denominadas LPMOs. Desde a sua descoberta, as LPMOs foram adicionadas aos coquetéis comerciais, melhorando seu desempenho, além de serem foco de muitos estudos relacionados ao seu modo de ação, interação com o substrato e doadores de elétrons, incluindo a enzima CDH. Por meio da análise da sequência de aminoácidos das LPMOs de diferentes fungos filamentosos, foi encontrada uma região extra na estrutura descrita até então. Análises anteriores de docking molecular da interação entre CDHs e LPMOs evidenciaram que essas regiões extras servem como local de ancoragem para a CDH na via de transferência de elétrons. Como temos desenvolvido um fungo filamentoso para a produção de enzimas, a proposta atual tem como objetivos: 1) compreender o mecanismo de acoplamento entre CDH e LPMO, bem como descrever a via de transferência de elétrons para o sítio ativo de cobre; 2) utilizar um sistema multiplex de RNAi para melhorar a produção de proteínas em fungos filamentosos; e 3) inserir as proteínas modificadas sinteticamente, a partir de análises computacionais anteriores, em nosso sistema de expressão para melhorar a sacarificação da biomassa, além de propor o uso dessas enzimas oxidativas em biossensores.