Estudos Funcionais e Estruturais dos Módulos de Ligação a Carboidratos das Hidrolases de Glicosídeos

Resumo

A diversificação da produção energética através do uso de recursos renováveis é um dos maiores objetivos da sociedade contemporânea. Embora o Brasil possua avanços expoentes na produção de etanol, a utilização da biomassa lignocelulósica residual desse processo poderia garantir um melhor rendimento energético através da produção de etanol de segunda geração (E2G). Entretanto, o custo do E2G é relativamente elevado e, o alto preço dos preparados enzimáticos utilizados no processo de hidrólise contribuem para isso. Nesse contexto, a compreensão aprofundada da hidrólise enzimática de carboidratos pode ajudar a otimizar o processo de sacarificação da biomassa vegetal. O reconhecimento de polímeros de celulose por celulases é frequentemente mediado pelos módulos de ligação a carboidratos (CBMs), que aumentam consideravelmente a atividade enzimática destas enzimas em substratos poliméricos e insolúveis. Nossa proposta no presente projeto é conduzir estudos sistemáticos das relações entre a estrutura e função de CBMs, através da combinação de técnicas e métodos científicos modernos em cristalografia de macromoléculas, estudos biofísicos, bioquímicos e funcionais, visando compreender melhor o papel destes domínios no reconhecimento e sacarificação de polímeros de carboidratos insolúveis e, comumente, recalcitrantes. O entendimento dos mecanismos envolvidos no reconhecimento de substratos poliméricos pelas celulases (e hidrolases de glicosídeos em geral) irão aprovisionar uma ampla plataforma para o desenvolvimento de novas tecnologias de reconhecimento a carboidratos, que nos permitirá realizar manipulações mais finas dessas interações. Esse projeto contará com a experiência do Grupo de Biotecnologia Molecular do IFSC-USP nos estudos estruturais e funcionais de hidrolases de glicosídeos, além de consolidar importantes colaborações nacionais e internacionais.