Efeitos da concentração de derivados de açúcar nas interações entre o substrato e enzimas ativas em carboidratos

• Processo: 25/03933-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Munir Salomao Skaf
• Beneficiário: Ander Francisco Pereira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais, AP.CEPID
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cellulose in Mixed Solvents | cellulose nanofibrils | Extracellular Matrices | Kirkwood-Buff Integrals | molecular dynamics simulations | Química Teórica Computacional

Resumo

A degradação enzimática da biomassa lignocelulósica é crucial para a produção de biocombustíveis e produtos bioquímicos, oferecendo uma alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. A celobiohidrolase Cel7A é uma das celulases mais eficientes envolvidas nesse processo, catalisando a hidrólise da celulose em celobiose. No entanto, a celobiose e outros carboidratos, incluindo glicose, manana, xilana e xilo-oligossacarídeos, atuam como inibidores da Cel7A, reduzindo sua eficiência catalítica e limitando a conversão da biomassa. Apesar das estratégias de remoção da hemicelulose, a hemicelulose residual permanece adsorvida na celulose, contribuindo para um ambiente inibitório complexo. Para obter insights em nível molecular sobre essa inibição, realizaremos simulações de dinâmica molecular da Cel7A na presença de diferentes concentrações de inibidores. Os efeitos do solvente serão caracterizados por meio das Funções de Distribuição de Mínima Distância e da teoria de solução de Kirkwood-Buff. Compreender os mecanismos moleculares subjacentes a essa inibição é fundamental para otimizar o desempenho da enzima e, consequentemente, avançar na produção de biocombustíveis e produtos bioquímicos.