| Processo: | 09/08233-9 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Data de Início da vigência: | 01 de setembro de 2009 |
| Data de Término da vigência: | 31 de agosto de 2014 |
| Área de conhecimento: | Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular |
| Pesquisador responsável: | Igor Polikarpov |
| Beneficiário: | Lis Schwartz Miotto |
| Instituição Sede: | Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil |
| Vinculado ao auxílio: | 08/56255-9 - Structure and function of enzymes and auxiliary proteins from Trichoderma, active in cell-wall hydrolysis, AP.BIOEN.TEM |
| Assunto(s): | Biologia molecular Bioquímica Enzimas Glicosídeo hidrolases Celulase Gloeophyllum trabeum Bioetanol |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Biocombustíveis | Bioetanol | Biomassa | Bioquímica de enzimas | Celulases | Gloeophyllum trabeum | Biologia Molecular Estrutural e Bioquímica |
Resumo A produção de etanol de segunda geração, a partir da hidrólise enzimática da biomassa vegetal, é considerada uma alternativa viável e promissora para enfrentarmos a crise energética mundial e diminuirmos a dependência das fontes fósseis de energia. Para isso, é necessário que ocorra a degradação das moléculas constituintes da parede celular como a lignina, a celulose e a hemicelulose a açúcares fermentáveis. No entanto, a utilização de enzimas para esse fim ainda apresenta um custo elevado, o que tem desencadeado, cada vez mais, estudos que busquem torná-las mais viáveis econômica e tecnicamente. O presente estudo visou à caracterização molecular, estrutural e funcional da endoglucanase Cel12A do fungo Gloeophyllum trabeum por diferentes técnicas. Os dados bioquímicos revelaram a especificidade por substratos da enzima, sendo que o melhor substrato para atividade foi o ²-glucano (239,2 ± 9,1 U mg-1). As condições ótimas para a atividade foram pH 4,5 e temperatura de 50. Os ensaios de estabilidade térmica indicaram uma meia-vida de 84,6 ± 3,6 horas a 50. Os parâmetros cinéticos Km (3,2 ± 0,5 mg mL-1)) e Vmax (0,40 ± 0,02 µmol min-1) foram determinados utilizando-se ²-glucano como substrato. Análises de microscopia eletrônica de varredura de amostras de papel de filtro e aveia submetidos à hidrólise pela GtCel12A evidenciaram os efeitos de degradação dos substratos em relação às amostras controle. Adicionalmente, o envelope de baixa resolução e a estrutura cristalográfica da GtCel12A foram obtidos. O modelo de alta resolução revelou um enovelamento do tipo sanduíche beta, com duas folhas-² (A e B) e três hélices-±, sendo que a folha A apresentou cinco fitas e a B, nove fitas. Por meio de análises comparativas da sequência de aminoácidos e de estruturas homólogas identificamos os resíduos catalíticos Glu142 e Glu227 no sítio ativo da enzima. Tais resultados são importantes para a elucidação e compreensão do mecanismo molecular de atuação dessa enzima e de outras endoglucanases da família GH12. (AU) | |
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