Estudos de enzimas P450 da família CYP152 capazes de promover a descarboxilação de ácidos graxos

Autor(es)

Isabelle Taira Simões

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas
• Data de defesa: 2024-07-23

Membros da banca

Letícia Maria Zanphorlin Murakami; Danielle Biscaro Pedrolli; Priscila Oliveira de Giuseppe

• Orientador: Letícia Maria Zanphorlin Murakami; Wesley Cardoso Generoso

Resumo

Nos últimos anos, a urgência em se desenvolver alternativas mais sustentáveis para a substituição de derivados de petróleo tem crescido consideravelmente. Essa demanda é impulsionada por fatores como a flutuação do preço do petróleo bruto, redução irreversível das reservas, rápido aumento da demanda global de energia, além das preocupações relacionadas ao desequilíbrio ambiental gerado pela extração e utilização dessas substâncias. Portanto, o estudo aprofundado de rotas biológicas capazes de realizar a produção de hidrocarbonetos, componentes majoritários do petróleo, a partir de matéria prima vegetal se torna uma interessante opção. A descoberta de peroxigenases P450 ganhou notoriedade devido à capacidade destas de catalisar a síntese de alcenos com uma dupla ligação no carbono ? a partir da reação de descarboxilação de ácido graxo livre. Apesar disso, ainda pouco se sabe sobre essas proteínas, denominadas OleTs, e alguns desafios precisam ser superados, como a obtenção de enzimas com atividade preferencial de descarboxilação sobre a hidroxilação, visto que peroxigenases P450 podem catalisar ambas reações. Nesse sentido, a compreensão dos mecanismos de reação das descarboxilases P450, assim como a descoberta de diferentes enzimas com esta atividade, são cruciais para o desenvolvimento de novas tecnologias. A presente dissertação propôs, portanto, a investigação aprofundada de novas peroxigenases P450 putativas com possíveis funções descarboxilases e suas aplicações na produção in vitro e in vivo de alcenos. As enzimas investigadas foram selecionadas a partir de análises in-silico por meio de redes de similaridade de sequências (SSN), em que clusteres isofuncionais foram definidos e utilizados como nichos para a busca de peroxigenases com atividade de descarboxilação. Os dados obtidos a partir de caracterizações bioquímicas indicou que as enzimas estudadas apresentam especificidades diferentes entre elas e outras reportadas na literatura. Como destaque, a peroxigenase de Aeromicrobium yanjiei (OleTAer), de um cluster nunca explorado, demonstrou grande capacidade descarboxilase, com taxas de conversão de diferentes ácidos graxos e que superam, inclusive, enzimas já descritas na literatura. Esse dado possibilitou a utilização dessa OleT na construção de cepas da levedura oleaginosa Yarrowia lipolytica para a produção in vivo de alcenos. O presente trabalho demonstrou, portanto, o potencial das enzimas descarboxilases da família CYP152 para a produção sustentável (in vitro e in vivo) de hidrocarbonetos a partir de ácidos graxos (AU)

• Processo FAPESP: 21/14410-2 - Estudo de enzimas P450 da família CYP152 capazes de promover a descarboxilação de ácidos graxos
• Beneficiário: Isabelle Taira Simões
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado