Química verde: expressão de monoaminoxidases (MAO) e iminoredutases para síntese de piperidinas

Resumo

Os conceitos de "química verde" surgiram nos anos 90 e incluem entre outros a catálise seletiva, produtos químicos degradáveis, produtos de baixa toxicidade e com baixo risco. As reações químicas catalisadas por Enzimas geram produtos regiosseletivos, biodegradáveis e atuam sob condições brandas, sendo assim uma alternativa extremamente interessante e atraente à síntese orgânica tradicional. Também, a biocatálise vem sendo especialmente utilizada na indústria, sendo de suma importância em pesquisa e desenvolvimento. Muitas enzimas são capazes de transformar substratos em produtos que dificilmente são obtidos em rotas químicas. Portanto neste contexto há uma grande demanda e importância pela busca de novas enzimas ou melhorias nas enzimas existentes. A biodiversidade brasileira apresenta um potencial enorme para descoberta de novos alvos de interesse em "química verde", e o conhecimento da sequência genômica de muitos microorganismos pode nos fornecer conhecimento para pesquisa na fronteira de conhecimento em caracterização de enzimas e expressão proteica de interesse e aplicação na indústria química, farmacêutica e de bioprodutos, por exemplo. Trabalhos anteriores de nosso grupo realizaram a implementação da técnica de triagem de alto desempenho para detecção de atividade enzimática de monoaminoxidases (MAO) em uma biblioteca de fungos isolados de pele humana. Fungo do gênero Marasmius sp. Apresentaram uma alta conversão enzimática para a MAO. Utilizamos a facility LaCTAD para sequenciar o genoma desde fungo, e encontramos uma sequencia primária com alta homologia com a MAO de Aspergillus niger já depositada em bancos de dados. No presente projeto, pretendemos utilizar ferramentas de Biologia Molecular e Bioquímica para realizar a expressão heteróloga desta enzima MAO, de Iminoredutases, além de outras enzimas de interesse ao decorrer do projeto, para à dimerização enantiosseletiva de pequenas moléculas e em especial em sistemas heterocíclicos. Portanto, visamos a clonagem, expressão, purificação e caracterização das enzimas MAO e Iminoredutases de Marasmius sp., através da expressão heteróloga em E. coli, e capacitar o nosso laboratório a expressar diversas enzimas de interesse e aplicação em "química verde". (AU)