Busca avançada
Ano de início
Entree

Mecanismos de descarboxilação enzimática de ácidos graxos em olefinas terminais visando a obtenção de biocombustíveis drop-in

Processo: 20/01967-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de maio de 2020
Vigência (Término): 14 de março de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Leticia Maria Zanphorlin
Beneficiário:Natalia Milan
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Descarboxilação   Alcenos   Ácidos graxos   Enzimas   Carboxiliases   Rhizobium   Biocombustíveis

Resumo

Alcenos (ou olefinas) terminais constituem uma plataforma química industrialmente importante para a produção de polímeros, fertilizantes, lubrificantes, surfactantes e especialmente, biocombustíveis drop-in, pois são moléculas funcionalmente semelhantes aquelas de origem fóssil. Atualmente, alcenos são produzidos por meio de conversão química, isto é, craqueamento em condições de alta temperatura e pressão, usando matéria-prima baseada em petróleo. Alguns microrganismos descobertos recentemente, especialmente as bactérias dos gêneros Jeotgalicoccus e Pseudomonas são conhecidas por produzir alcenos naturalmente, pois possuem eu seus genomas as enzimas CYP152 (pertencente à superfamília P450) e UndA, respectivamente, que são capazes de descarboxilar ácidos graxos produzindo 1-alcenos, o que poderia funcionar como uma plataforma biológica substituinte do petróleo. Enquanto a enzima CYP152 é uma descarboxilase/peroxigenase dependente do ferro-heme e que possui especificidade de substrato de ácido graxo de cadeias longas entre C12-C22; a enzima UndA, é uma descarboxilase/oxidase não dependente de ferro-heme, que tem preferência por cadeias médias C8-C14, sugerindo mecanismos de atuação diferentes para a descarboxilação. Raras CYP152 que possuem atividade de descarboxilação foram descobertas e apenas uma possui estrutura terciária elucidada. No caso das descarboxilases UndA, sabe-se que é uma enzima extremamente conservada no gênero Pseudomonas sendo que homologas no gênero Burkholderia também foram identificadas, no entanto, apenas uma única com estrutura com diferentes ligantes foi determinada. Diante disso, o conhecimento sobre os mecanismos moleculares dessas descarboxilases ainda é muito escasso, principalmente pelo fato da ausência de informações estruturais. Com o intuito de descobrir novas descarboxilases do tipo CYP152 e UndA, nosso grupo de pesquisa realizou um consorcio microbiano na presença de diferentes fontes de ácidos graxos. Interessantemente, o sequenciamento genômico revelou que as bactérias dos gêneros Rhizobium e Variovorax, nunca antes relacionadas à produção de alcenos, possui em seus genomas duas cópias diferentes de CYP152 e uma de UndA, respectivamente. Sendo assim, esse projeto de doutorado visa o estudo molecular dessas enzimas por meio de uma abordagem multidisciplinar que envolve ferramentas bioquímicas e biofísicas. Por meio desse projeto, pretendemos elucidar qual(is) mecanismos utilizados pelas descarboxilases pertencentes às bactérias Rhizobium e Variovorax para a produção de alcenos bem como a especificidade de cada enzima frente a diferentes tamanhos de ácido graxo. Por fim, esse projeto tem um enorme potencial de contribuir para o desenvolvimento de rotas biológicas para a produção de biocombustíveis drop-in e outros biocompostos derivados de alcenos terminais. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)