Estudos das bases moleculares para a especificidade e estabilidade térmica em hidrolases glicosídicas modulares bacterianas da família GH5: Bacillus subtilis celulase e Thermotoga petrophila mananase.

Resumo

O alto custo da redução de polissacarídeos complexos da biomassa para açúcares fermentáveis permanece o principal obstáculo antes que o etanol celulósico possa ser comercializado de forma economicamente viável. Os custos de celulases e hemicelulases contribuem substancialmente para o preço do bioetanol e, por isso, novos estudos visando a compreensão e o melhoramento da eficiência e da produtividade dessas enzimas são de fundamental importância. O acúmulo de conhecimentos, principalmente na área biofísica e estrutural, permitirá modificar racionalmente essas enzimas, de forma a torná-las mais estáveis e altamente ativas nas condições impostas pela indústria.Este projeto tem como objetivo principal continuar a caracterização bioquímica-funcional das hidrolases glicosídicas modulares da família 5 utilizando como modelo a hemicelulase endo-1,4-B-mananase de Thermotoga petrophila (TpMan) e a celulase endo-1,4-B-glicanase de Bacillus subtilis (BsCel5A). O estudo envolve a avaliação do efeito da interação entre diferentes domínios e linkers, que permitirão avançar no entendimento dos determinantes moleculares relacionados com a especificidade e estabilidade dessa importante família de hidrolases glicosídicas. Além disso, será estudada uma possível conversão funcional dessas enzimas baseado no desenho racional do sítio ativo com os resultados detalhados já publicados pelo grupo sobre BsCel5A (Biochem J, 2012. 441: 95-104) e TpMan (J Struct Biol, 2012. 177: 469-476). As informações obtidas como as atribuições funcionais e estruturais conferidas pelos domínios acessórios serão instrumentais para a criação de biocatalisadores mais eficientes, robustos e com potencial aplicação biotecnológica.