Avaliação in silico do efeito de pontes salinas em uma quimera Xilanase-XBP

• Autor(a) principal: Lima, Maria Aline Correia de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38274
• topic: Química; Quimeras; Dinâmica molecular; Mutações; Pontes salinas; Xilanases

As Xilanases (E.C. 3.2.1.8) são enzimas produzidas por vários tipos de microrganismos, desde fungos a leveduras e bactérias. Essas macromoléculas vem ganhado o foco nos processos industriais biotecnológicos, mais recentemente, na produção de combustíveis a partir da biomassa (etanol de 2ª geração). Neste contexto, um conjunto de enzimas deve ser aplicado durante todo o processo (rota enzimática), e as xilanases compõem o grupo das enzimas utilizadas. As xilanases são chamadas de enzimas acessório, pois hidrolisam a xilana possibilitando o acesso à celulose, que por outras vias enzimáticas, produzirá o etanol. Recentemente, foram produzidas versões quimeras, da enzima xilanase, que obtiveram atividade catalítica melhorada. O processo consistiu em uma estratégia semiracional de fusão de proteínas, através da inserção de uma Xilanase GH11 da bactéria Bacillus subtilis a uma proteína ligadora de xilose (XBP, do inglês, xylose binding protein). O presente trabalho avaliou o efeitos de pontes salinas encontradas em uma das quimera geradas. Dessa forma, foram realizadas mutações in silico promovendo a deleção de pontes salinas presentes na quimera e na xilanase isolada. Os mutantes estudados foram: R344A e D267A. Com esses mutantes propõe se a deleção de pontes salinas pela substituição das cadeias laterais dos resíduos de arginina e ácido aspártico por alanina no domínio xilanase e XBP, respectivamente. As estruturas resultantes foram avaliadas a partir de análises das simulações de dinâmica molecular (DM). Foi identificado através de análises conformacionais adotadas pelas enzimas durante o tempo de simulação que as estruturas se mantêm estáveis e não apresentam desnaturação. Além disso, a mutação que confere a quebra da ponte salina no domínio da xilanase se mostra mais promissoras para aumentar sua atividade catalítica devido a novas conformações adotadas pela região do seu dedão, dessa forma, conferindo a xilanase um aumento do volume da cavidade catalítica.