Dinâmica Molecular de Hidrolases para Sacarificação de Celulose e Proteínas Correlatas

Resumo

A biomassa lignocelulósica proveniente do bagaço da cana-de-açúcar é um material altamente promissor para a geração de biocombustíveis renováveis e ambientalmente positivos. A melhor opção para a conversão dessa biomassa em açúcares solúveis fermentáveis a etanol é a catálise enzimática. Esta é também a etapa mais cara do processo de obtenção de etanol de segunda geração devido à baixa eficiência e alto custo dos coquetéis enzimáticos atualmente disponíveis para este fim. Para tornar estes processos mais eficientes e economicamente viáveis é preciso aprofundar nossa compreensão da hidrólise enzimática de celulose. Como parte destes esforços, nosso grupo vem desenvolvendo pesquisas na área de simulação computacional desubstratos celulósicos e enzimas celulolíticas, coordenando os trabalhos de modelagem molecular do Projeto Temático BioEn (Proc. 08/56255-9) e do INCT do Bioetanol, recém aprovados. Neste projeto de Doutorado propomos empregar técnicas modernas de simulação computacional por dinâmica molecular para investigar propriedades de estrutura, dinâmica e função de proteínas relevantes para a sacarificação de biomassa celulósica. O principal foco são as celulases de Trichoderma e eventualmente proteínas auxiliares, tais como as suoleninas (do inglês, swollenins), as quais desempenham papel importante na degradação da celulose cristalina. Visamos explorar as interações entre as proteínas e o substrato celulósico em nívelatomístico e investigar os mecanismos moleculares da hidrólise enzimática da celulose. Os estudos computacionais serão realizados em estreita colaboração com demais grupos de biofísicos estruturais e biólogos moleculares participantes do Projeto Temático BioEn e do INCT do Bioetanol.