Caracterização do mecanismo de interação com substratos de lipases/esterases termoestáveis e desenho racional para desenvolvimento de proteínas com alto potencial biotecnológico

Resumo

O comércio global das indústrias de enzimas está estimado em 2,3 bilhões de dólares, divido principalmente em detergentes (US$ 789 milhões), aplicações alimentícias (US$ 634 milhões), agricultura (US$ 237 milhões). Dentro deste comércio, as enzimas lipolíticas atraem enorme atenção por causa dos seus potenciais biotecnológicos, sendo que, a maioria das enzimas usadas nas indústrias é de origem microbiana. Por serem enzimas versáteis e amplamente utilizadas a expectativa é que as lipases futuramente sejam tão importantes como catalisadores industriais, o quanto são atualmente as proteases e carboidrases. As lipases de origem microbiana são economicamente atrativas por serem: facilmente biodegradáveis; atuarem geralmente em condições amenas; e serem quimio-seletivas, proporcionando para a indústria farmacêutica a obtenção de fármacos com efeitos colaterais reduzidos. Com o objetivo de se identificar enzimas com potencial biotecnológico, amostras de um consórcio bacteriano degradador de óleo diesel, provenientes de uma região bastante afetada por resíduos químicos, foram usadas como material para a bioprospecção, usando a abordagem metagenômica (projeto de mestrado da aluna, processo número 2009/06991-0). A partir da análise dos quadros de leitura, foram identificadas cinco enzimas com função de esterase/lipase que apresentam baixa similaridade com as sequências depositadas nos principais bancos de sequências conhecidos. A caracterização preliminar destas enzimas revelou seu alto potencial biotecnológico e neste contexto, o presente projeto tem por objetivo resolver as estruturas cristalográficas destas proteínas, definir as regiões de interação com o substrato e utilizar a técnica de desenho racional de mutantes para a obtenção de proteínas com alto potencial biotecnológico. (AU)