Caracterização bioquímica e biofísica de uma Monooxigenase Lítica de Polissacarídeos de inseto e de uma feruloil-CoA sintetase com potencial biotecnológico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Otávio Augusto Leitão dos
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122291
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Wanius José Garcia da Silva.
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spelling Caracterização bioquímica e biofísica de uma Monooxigenase Lítica de Polissacarídeos de inseto e de uma feruloil-CoA sintetase com potencial biotecnológicoMONOOXIGENASES LÍTICAS DE POLISSACARÍDEOSLYTIC POLYSACCHARIDE MONOOXYGENASESLIGNINAFERULOIL-COAMONOOXYGENASELIGNINPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOCIÊNCIA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Wanius José Garcia da Silva.Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, Santo André, 2020.A biomassa lignocelulosica e amplamente encontrada na natureza, sendo composta por tres principais polimeros: celulose, lignina e hemicelulose. Estes podem ser usados como materia-prima em varios processos industriais, como producao de etanol, vanilina e bioplasticos. No entanto, seu uso ainda nao e economicamente viavel na maioria dos processos industriais. Assim, a descoberta de novas enzimas que atuam sobre esses substratos, gerando um produto de interesse biotecnologico, pode ser uma alternativa para reduzir custos e otimizar processos. Este projeto tem como objetivo estudar uma Monooxigenase Litica de Polissacarideos (LPMO) de coptotermes gestroi (cupim) e uma enzima feruloil-CoA sintetase (FCS) identificada pela analise metagenomica do solo de uma plantacao de cana-de-acucar. As LPMOs sao uma nova classe de enzimas identificadas por atuar em diferentes polimeros, como a celulose e a hemicelulose, levando a clivagem das ligacoes por mecanismos oxidativos. Ja a FCS, associada a outras enzimas, pode ser empregada na conversao da lignina em vanilina, um produto de alto valor agregado. Foram utilizados diferentes cepas bacterianas, vetores e protocolos para a expressao das proteinas. A CgLPMO apresentou resultados positivos somente com strep-tag, no qual foi possivel confirmar a presenca da proteina com espectrometria de massas. Com a modelagem por homologia, a CgLPMO apresentou estruturas comuns as LPMOs, alem de uma regiao em forma de lingua presente em membros da familia AA15. A outra enzima estudada, a feruloil-CoA sintetase (FCS), teve alta atividade em pH alcalino e temperatura ambiente. Alem disso, utilizando-se das tecnicas de dicroismo circular e espectroscopia de fluorescencia, ela apresentou grande estabilidade com a variacao de pH, sendo afetada apenas em condicoes mais acidas. Em outro ponto estudado, as ferramentas de predicao demonstraram que a FCS apresenta mais ¿¿-helice que estruturas ¿À, o que pode ser confirmado por experimentos de dicroismo circular. Com esses resultados foi possivel ampliar o conhecimento sobre essas enzimas e avaliar o potencial biotecnologico delas.Lignocellulosic biomass is widely found in nature, being composed of three main polymers: cellulose, lignin and hemicellulose. These can be used as raw materials in various industrial processes such as ethanol, vanillin and bioplastics production. However, its use is not yet economically viable in most industrial processes. Thus, the discovery of new enzymes that act on these substrates generating a product of biotechnological interest may be an alternative to reduce costs and optimize processes. This project aims to study a lytic polysaccharide monooxygenases (LPMO) of Coptotermes gestroi (termite) and a feruloil-CoA synthetase enzyme (FCS) identified by soil metagenomics of a sugarcane plantation. LPMOs are a new class of enzymes identified by acting on different polymers such as cellulose and hemicellulose, leading to cleavage of bonds by oxidative mechanisms. FCS can be used, in combination with other enzymes, to convert lignin to vanillin, a high added value product. Different bacterial strains, vectors and protocols were used for protein expression. CgLPMO showed positive results only with Strep-tag, in which it was possible to confirm the presence of protein with mass spectrometry. With homology modeling, CgLPMO presented structures common to LPMOs, in addition to a tongueshaped region present in AA15 family members. The other enzyme studied, feruloyl- CoA synthetase (FCS) had high activity at alkaline pH and room temperature. In addition, using circular dichroism and fluorescence spectroscopy techniques, it showed great stability with pH variation, being affected only in more acidic conditions. At another point studied, the prediction tools showed that FCS presents more á-helix than â structures, which can be confirmed by circular dichroism experiments. With these results it was possible to expand the knowledge of these enzymes and evaluate their biotechnological potential.Silva, Wanius José Garcia daCabral, Aline DinizCamargo, Livia Seno FerreiraSantos, Otávio Augusto Leitão dos2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf65 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122291http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122291&midiaext=79622http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122291&midiaext=79621Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122291porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-04-13T16:01:41Zoai:BDTD:122291Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-04-13T16:01:41Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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