Desenho e Caracterização de Enzimas Xilanolíticas Multifuncionais

Resumo

A biodegradação de matéria lignocelulósica tem sido objetivo de estudos intensivos devido à sua aplicabilidade em processos biotecnológicos sustentáveis. A utilização de enzimas para o processamento de material lignocelulósico é uma etapa na produção de bioetanol de segunda geração, mas também apresenta uma oportunidade de reduz custos de insumos e de energia nas indústria de papel e celulose, na indústria alimentícia e na biorefinaria. Enzimas representa uma fração significativa dos custos associados ao processo de saccarificação de material lignocelulósica, e estratégias de engenharia de proteínas podem ser aplicadas para melhora o desempeho destes biocatalizadores. O projeto atual propõe utilizar metodos racionais e semi-racionais de desenho de proteinas para criar enzimas quimericas multifuncionais para atuar sinergicamente na degradação de arabinoxilana, um dos polisaccharídeos mais abundantes na parede celular das plantas e um fonte de açucares C5 e C6. O projeto envolve uma estratégia experimental em duas etapas; 1) avaliar os produtos gerados a partir da ação de misturas de enzimas xilanalíticas contra o substrato arabinoxilana usando LC-MS e HPAEC-PAD. Esta etapa identificará experimentalmente as atividades enzimáticas complementares, bem como as combinações de enzimas que demonstram atividades sinérgicas, e 2) Aplicação de metodologias de desenho racional e semirracional de proteínas para criar enzimas multifuncionais usando como scaffold uma proteína prisma-beta desenhado ab initio no LBBP, bem como a caracterização das propriedades catalíticas das enzimas quiméricas. (AU)