Determinantes de estabilidade estrutural de enzimas xilanases termofílicas mutantes por dinâmica molecular: efeitos da glicosilação sobre a termoestabilidade

• Processo: 09/50838-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de julho de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Richard John Ward
• Beneficiário: Davi Serradella Vieira
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Algoritmo Evolutivo | Dinamica Molecular | Funcao Fitness | Glicosilacao | Termoestabilidade | Xilanases

Resumo

As enzimas desempenham um papel central na biotecnologia e na indústria biofarmacêutica. Elas são utilizadas em diversos processos industriais, aumentando a especificidade e eficiência de processos, melhorando a pureza do produto e reduzindo os impactos ambientais e o consumo de outros compostos químicos. As xilanases são enzimas que têm sido utilizadas em muitas aplicações biotecnológicas, inclusive no biobranqueamento da celulose. Um sistema de engenharia de proteínas capaz de otimizar as propriedades catalíticas em altas temperaturas foi elaborado em nosso laboratório. A enzima xilanase foi escolhida visando seu uso no processo de biobranqueamento da celulose. Este sistema utiliza um conjunto de técnicas que mimetiza, em laboratório, o processo de seleção natural Darwiniano, denominada evolução dirigida. Repetições sucessivas de evolução dirigida foram usadas para otimizar a enzima e alcançar as propriedades catalíticas nas condições desejadas, nesse processo 13 enzimas foram criadas. O presente projeto propõe o estudo de determinantes de estabilidade estrutural a partir das 13 enzimas xilanases termofílicas mutantes, criadas no laboratório. O conhecimento adquirido será traduzido na forma de uma função matemática (função de fitness) que será usada no futuro em softwares com algoritmos evolutivos capazes de propor de forma automatizada novas enzimas mutantes termofílicas. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FONSECA-MALDONADO, RAQUEL; RIBEIRO, LUCAS F.; FURTADO, GILVAN P.; ARRUDA, LETICIA M.; MELEIRO, LUANA P.; ALPONTI, JULIANA S.; BOTELHO-MACHADO, CARLA; VIEIRA, DAVI S.; BONNEIL, ERIC; MELO FURRIEL, ROSA DOS PRAZERES; et al. Synergistic action of co-expressed xylanase/laccase mixtures against milled sugar cane bagasse. Process Biochemistry, v. 49, n. 7, p. 1152-1161, JUL 2014. (10/18850-2, 08/05181-5, 10/07133-8, 07/01623-0, 09/50838-5)

SILVA, SERGIO BERGAMACHI; PINHEIRO, MATHEUS PINTO; FUZO, CARLOS ALESSANDRO; SILVA, SAMUEL REGHIM; FERREIRA, TATIANE LOPES; LOURENZONI, MARCOS ROBERTO; NONATO, M. CRISTINA; VIEIRA, DAVI SERRADELLA; WARD, RICHARD JOHN. The role of local residue environmental changes in thermostable mutants of the GH11 xylanase from Bacillus subtilis. International Journal of Biological Macromolecules, v. 97, p. 574-584, APR 2017. (10/18850-2, 09/50838-5, 12/01066-2)

VIEIRA, DAVI SERRADELLA; WARD, RICHARD JOHN. Conformation analysis of a surface loop that controls active site access in the GH11 xylanase A from Bacillus subtilis. Journal of Molecular Modeling, v. 18, n. 4, p. 1473-1479, APR 2012. (09/50838-5)

FONSECA-MALDONADO, RAQUEL; VIEIRA, DAVI SERRADELLA; ALPONTI, JULIANA SANCHEZ; BONNEIL, ERIC; THIBAULT, PIERRE; WARD, RICHARD JOHN. Engineering the Pattern of Protein Glycosylation Modulates the Thermostability of a GH11 Xylanase. Journal of Biological Chemistry, v. 288, n. 35, p. 25522-25534, AUG 30 2013. (10/18850-2, 10/52322-3, 08/57908-6, 09/50838-5)