Estudo bioeletroquímico da enzima glicose oxidase e glicose oxidase deglicosilada para aplicação em biocélulas a combustível

Resumo

A Enzima Glicose Oxidase (GOx) obtida por meio da cultura do fungo Aspergillus niger é uma flavoproteína dimérica com aproximadamente 160 kDa responsável pela catálise da oxidação da beta-D-glicose a D-glucono-delta-lactona e peróxido de hidrogênio, utilizando o oxigênio molecular como aceptor de elétrons. Cada monômero possui um cofator Flavina Adenina Dinucleotídeo (FAD) ligado eletrostaticamente à estrutura da enzima. A GOx possui elevada estabilidade química em solução e alta especificidade com a glicose, despertando um grande interesse em sua utilização para o desenvolvimento de biossensores e bioânodos para biocélulas a combustível. Alcançar a Transferência Direta de Elétrons (TDE) entre o centro ativo da enzima e o eletrodo é muito importante para o desenvolvimento de biodispositivos. Geralmente, a TDE tem sido observada em proteínas redox, nas quais o sítio ativo é próximo à superfície da proteína, no entanto, no caso da GOx, seu cofator enzimático (FAD) está localizado a [...] da superfície da enzima, dificultando a TDE entre o sítio ativo e a superfície eletródica. Uma estratégia utilizada para facilitar a TDE é a deglicosilação de glicoproteínas, que diminui a distância entre o cofator enzimático e a superfície eletródica, possibilitando o aumento das correntes faradaicas de oxidação da glicose e o deslocamento do potencial redox do FAD para regiões mais negativas, melhorando, assim, o desempenho de bioânodos em biocélulas a combustível. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é estudar os processos catalítico e de TDE da glicose oxidase deglicosilada (dGOx) em microfibras de tecido flexível de carbono para a aplicação em biocélula a combustível. Para isso, utilizaremos o ácido trifluormetanosulfônico (TFMS) na rota química de deglicosilação e as enzimas alfa-mannosidase e endoglicosidase H na rota enzimática de deglicosilação e estudaremos os processos da dGOx imobilizando-a, por adsorção, em eletrodos de carbono vítreo e em fibras flexíveis de carbono. (AU)