Síntese de um novo mimético da enzima monooxigenase litica de polisacarídeos (LPMO) para catalisar reações de hidrólise oxidativa em polissacarídeos

• Processo: 25/00127-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Caterina Gruenwaldt Cunha Marques Netto
• Beneficiário: Larissa Moreno
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/09722-0 - Complexos HerOiCos (Heme Oxidases acopladas a cobre) artificiais para degradacao de biomassa, AP.R
• Assunto(s): Cobre Compostos de coordenação Química bioinorgânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cobre | complexos metálicos | miméticos enzimáticos | Monooxigenase Litica de Polisacarideos (LPMO) | polisacarideos | Valorização da biomassa | Quimica Bioinorganica

Resumo

A alta eficiência observada nos catalisadores enzimáticos impulsiona a demanda por técnicas capazes de substituir os métodos tradicionais, visando processos mais sustentáveis e econômicos. Entretanto, a instabilidade das enzimas em meios não fisiológicos torna estes processos pouco viáveis. Nesse contexto, os biomiméticos de enzimas são apontados como alternativas promissoras, pois podem proporcionar eficiência e seletividade compatíveis em reações químicas a um custo reduzido. No caso de reações de oxidação, uma enzima de grande interesse é a Monooxigenase Lítica de Polissacarídeos (LPMO) visto que ação sinérgica das hidrolases glicosídicas e da LPMO aumenta a conversão de polissacarídeos em seus monômeros, auxiliando em processos de degradação de biomassa. Sabendo-se que a biomassa está entre as possíveis fontes energéticas sustentáveis em virtude de sua composição química de polissacarídeos, é essencial desenvolver catalisadores que viabilizem a produção de monossacarídeos. Devido ao sítio ativo da LPMO ser composto por um íon de cobre coordenado à dois resíduos de histidina, sua estrutura pode ser facilmente mimetizada. Considerando a eficiência de complexos provenientes de L-prolina como miméticos de LPMO, neste projeto propõe a síntese de um complexo derivado da L-prolina esterificada com metil piridina e ácido antranílico. Adicionalmente, avaliaremos a necessidade de um grupo ácido carboxílico coordenado ao centro de cobre por meio da síntese de um complexo alternativo desprovido dessa função, trocando o ácido antranílico por anilina. Esperando-se observar o aumento da eficiência catalítica caso impedimento estérico seja o fator determinante.