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Desenho e Caracterização de Enzimas Xilanolíticas Multifuncionais

Processo: 16/24139-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2017 - 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Richard John Ward
Beneficiário:Richard John Ward
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/05276-0 - Apoio técnico para o laboratório para a produção e purificação de enzimas, BP.TT
18/02786-5 - Desenho e caracterização de enzimas xilanolíticas multifuncionais, BP.TT
17/08077-3 - Apoio técnico para o laboratório para produção e purificação de enzimas, BP.TT
Assunto(s):Engenharia de proteínas  Expressão heteróloga 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Enzimas para biorefinaria | Enzimas xilanolíticas | expressão heteróloga | Parede celular das plantas | Engenharia de Proteinas

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)

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Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BARRETO, MATHEUS QUINTANA; GARBELOTTI, CAROLINA VICTAL; SOARES, JESSICA DE MOURA; GRANDIS, ADRIANA; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; LEONE, FRANCISCO ASSIS; WARD, RICHARD JOHN. Xylose isomerase from Piromyces sp. E2 is a promiscuous enzyme with epimerase activity. Enzyme and Microbial Technology, v. 166, p. 9-pg., . (16/24139-6, 14/50884-5, 18/25664-2)
FURTADO, GILVAN PESSOA; CARLI, SIBELI; MELEIRO, LUANA PARRAS; SANTOS SALGADO, JOSE CARLOS; WARD, RICHARD JOHN. Enhanced hydrolytic efficiency of an engineered CBM11-glucanase enzyme chimera against barley beta-D-glucan extracts. Food Chemistry, v. 365, . (16/17582-0, 16/24139-6, 17/13734-3, 14/50884-5, 19/21989-7)
BUFFONI DE CAMPOS CARNEIRO, LARA APARECIDA; FUZO, CARLOS ALESSANDRO; MELEIRO, LUANA PARRAS; CARLI, SIBELI; BARRETO, MATHEUS QUINTANA; LOURENZONI, MARCOS ROBERTO; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; WARD, RICHARD JOHN. Selective xyloglucan oligosaccharide hydrolysis by a GH31 alpha-xylosidase from Escherichia coli. Carbohydrate Polymers, v. 284, p. 12-pg., . (12/24147-8, 17/13734-3, 16/24139-6, 16/17582-0, 14/50884-5, 16/15708-7)
PINHEIRO, P. MATHEUS; REIS, A. G. RENATA; DUPREE, PAUL; WARD, J. RICHARD. Plant cell wall architecture guided design of CBM3-GH11 chimeras with enhanced xylanase activity using a tandem repeat left-handed beta-3-prism scaffold. COMPUTATIONAL AND STRUCTURAL BIOTECHNOLOGY JOURNAL, v. 19, p. 1108-1118, . (12/01066-2, 16/24139-6, 14/13956-8, 14/50884-5)
CARLI, SIBELI; PARRAS MELEIRO, LUANA; SALGADO, JOSE CARLOS SANTOS; WARD, RICHARD JOHN. Synthetic carbohydrate-binding module-endogalacturonase chimeras increase catalytic efficiency and saccharification of lignocellulose residues. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, v. N/A, p. 12-pg., . (16/24139-6, 16/17582-0, 17/13734-3, 19/21989-7, 14/50884-5)
GARBELOTTI, CAROLINA VICTAL; GRANDIS, ADRIANA; CREVELIN, EDUARDO; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; DE MORAES, LUIZ ALBERTO BERALDO; WARD, RICHARD JOHN. Glycomic profiling identifies key-structural differences in three arabinoxylan fractions from sugarcane culms. Carbohydrate Polymers, v. 310, p. 13-pg., . (14/50884-5, 16/24139-6, 19/13936-0)
BUFFONI DE CAMPOS CARNEIRO, LARA APARECIDA; WURMAN, JOEL; DUPREE, PAUL; WARD, RICHARD JOHN. The Glycoside Hydrolase Family 35 beta-galactosidase from Trichoderma reesei debranches xyloglucan oligosaccharides from tamarind and jatoba. Biochimie, v. 211, p. 9-pg., . (14/50884-5, 16/24139-6, 12/24147-8, 16/15708-7)
SOARES, JESSICA M.; CARNEIRO, LARA A. B. C.; BARRETO, MATHEUS Q.; WARD, RICHARD J.. Co-immobilization of multiple enzymes on ferromagnetic nanoparticles for the depolymerization of xyloglucan. BIOFUELS BIOPRODUCTS & BIOREFINING-BIOFPR, v. 16, n. 6, p. 14-pg., . (16/24139-6, 17/14452-1, 14/50884-5, 12/24147-8, 16/15708-7)
TRINCA, VITOR; CARLI, SIBELI; ULIANA, JOAO VITOR CARDOSO; GARBELOTTI, CAROLINA VICTAL; DA SILVA, MARIANA MENDES; KUNES, VITOR; MELEIRO, LUANA PARRAS; BRANCINI, GUILHERME THOMAZ PEREIRA; MENZEL, FRANK; ANDRIOLI, LUIZ PAULO MOURA; et al. Biocatalytic potential of Pseudolycoriella CAZymes (Sciaroidea, Diptera) in degrading plant and cell wall. ISCIENCE, v. 26, n. 4, p. 27-pg., . (14/14318-5, 20/05636-4, 16/17582-0, 16/24139-6, 16/25325-8, 17/13734-3, 18/25664-2)

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