Caracterização biofísica e bioquímica de duas enzimas bacterianas envolvidas na conversão de ácido ferúlico em vanilina

Resumo

A vanilina é o principal componente do aroma da baunilha e amplamente empregadana indústria de produtos alimentares como em bolos, sorvetes, chocolates, doces e bebidas. Ovalor da vanilina natural (isolada da vagem de orquídeas tropicais do gênero Vanilla) podevariar de 1.200 a 4.000 dólares o quilograma, em contraste ao valor da vanilina sintéticacomercializada a 15 dólares o quilograma. O ácido ferúlico pode ser convertido em vanilinapor vários microrganismos. A proposta deste projeto de Doutorado é estudar duas enzimasbacterianas identificadas por metagenoma e envolvidas na conversão de ácido ferúlico emvanilina. O processo de conversão é realizado pelas enzimas feruloil-CoA sintetase (fcs) eenoil-CoA hidratase/aldolase (ech). As enzimas fcs e ech serão produzidas em E. coli epurificadas por métodos cromatográficos. A atividade enzimática da fsc (formação docomplexo feruloil-CoA) será estudada variando-se o pH e a temperatura. Células de E. colitransformadas com os genes das enzimas fsc e ech serão empregadas na conversão de ácidoferúlico em vanilina. As estruturas moleculares das enzimas fsc e ech serão estudadas portécnicas espectroscópicas, espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) e cristalografiade proteínas. Com os resultados oriundos deste projeto de pesquisa espera-se compreendermelhor a estrutura molecular e o modo de ação das enzimas bacterianas fcs e ech. Além disso,como aplicação biotecnológica, espera-se que estas duas enzimas possam ser promissoras naprodução economicamente viável de vanilina a partir do ácido ferúlico.