Engenharia de uma endopoligalacturonase por inserção de diferentes CBMs (Carbohydrate Binding Modules): quimerogênese e efeito de proximidade

Resumo

O grande excedente de biomassa proveniente do processamento da cana-de-açúcar, que embora possa ser utilizado para a cogeração de energia elétrica, pode ser aproveitado para a produção de etanol, a fim de aumentar substancialmente a produtividade por hectare de cana plantada. Entre as estratégias para melhorar o aproveitamento e reduzir os custos relacionados com a hidrólise enzimática destes resíduos lignocelulósicos incluem-se a identificação e expressão heteróloga de enzimas com características interessantes, a utilização de técnicas de engenharia de proteínas, para melhorar as características das enzimas já identificadas e por fim, a formulação de coquetéis enzimáticos mais eficientes. Isso porque, a desconstrução precisa desta matriz lignocelulósica é bastante desafiadora e constitui uma barreira importante para alcançar uma produção razoável de bioetanol a preços competitivos. Neste sentido, é conhecido que a presença de pectinas, um dos principais componentes da lamela média nas plantas, dificulta a hidrólise da parede celular vegetal e previne a liberação eficiente de açúcares, sendo então, necessário o desenvolvimento de tecnologias visando otimizar a hidrólise deste polissacarídeo. Deste modo, neste projeto propõe-se o uso da quimerogênese para avaliar o efeito da proximidade de diferentes polissacarídeos presentes na parede celular vegetal sobre a atividade de uma endopoligalacturonase (endoPG I), engenheirada pela adição de um módulo de ligação a carboidrato (CBM). Para isso, serão construídas quimeras a partir da fusão da endoPG I e diferentes CBMs, com afinidades especificas à celulose, xilana, pectina, ²-glucano e xiloglucano. Uma vez caracterizadas, pretende-se empregar estas quimeras na suplementação de coquetéis enzimáticos para hidrólise de resíduos lignocelulósicos, como palha e bagaço de cana, visando maximizar os rendimentos de açúcares fermentáveis. (AU)