Estudos do modo de ação de duas mono-oxigenases líticas de polissacarídeos de inseto (ordem isoptera): estrutura molecular, química bioinorgânica e aplicações biotecnológicas

Resumo

As mono-oxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs) compõem uma nova classe de metaloenzimas oxidativas dependentes de cobre envolvidas na biodegradação de polissacarídeos recalcitrantes, como a celulose, via mecanismos oxidativos. Esta classe de metaloenzimas foi identificada e caracterizada apenas nos últimos dez anos e têm atraído o interesse de pesquisadores devido ao seu grande potencial de aplicações biotecnológicas, principalmente na área de conversão de polissacarídeos estruturais em bioenergia e bioprodutos. LPMOs podem incrementar a eficiência de um coquetel lignocelulolítico comercial em até 40%. Neste contexto, estas metaloenzimas tornaram-se uma peça chave promissora com potencial para finalmente tornar a conversão enzimática da biomassa lignocelulósica em um processo industrial economicamente viável. Neste projeto de pesquisa, nos propomos estudar o modo de ação de duas LPMOs de inseto da ordem isoptera. As duas enzimas recombinantes serão produzidas em E. coli e purificadas por métodos cromatográficos. As atividades enzimáticas das enzimas purificadas serão estudadas variando-se os substratos, condições físico-químicas do meio e a natureza dos íons metálicos. A termodinâmica de interação com íons metálicos será estudada por técnicas espectroscópicas e calorimetria de titulação isotérmica. As estruturas das enzimas serão estudadas por técnicas espectroscópicas, espalhamento de raios X a baixos ângulos e cristalografia de proteínas. Os resultados oriundos deste projeto de pesquisa permitirão uma melhor compreensão do modo de ação das LPMOs de inseto e do papel de íons metálicos no mecanismo catalítico dessas enzimas. Além disso, essas enzimas podem ser empregadas como suplementos em coquetéis celulolíticos comerciais. (AU)