Caracterização de uma aril-álcool oxidase do fungo termofílico Myceliophthora thermophila

• Autor(a) principal: Higasi, Paula Miwa Rabêlo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-02102018-092109/
• topic: Myceliophthora thermophila; Myceliophthora thermophila; AA3_2; AA3_2; Aril-álcool oxidase; Aryl-alcohol oxidase

A biomassa vegetal é a maior fonte de carbono renovável disponível, e é composta de celulose, hemicelulose e lignina. A lignina, um heteropolímero polifenólico complexo, é uma barreira a utilização mais eficiente da biomassa. Fungos desenvolveram formas de superar o obstáculo imposto pela lignina, através da atividade de enzimas como peroxidases, e da ação de pequenas moléculas reativas. As duas formas dependem da presença de peróxido de hidrogênio, que é produzido pela atividade de enzimas como aril-álcool oxidases (AAOs). AAOs são enzimas pertencentes a superfamília GMC de oxidoredutases e, portanto, possuem FAD como grupo prostético. Realizam a conversão de álcoois aromáticos à aldeídos, com concomitante produção de peróxido de hidrogênio. Devido à capacidade de oxidação de substratos variados, e dependente somente de oxigênio molecular, AAOs têm potencial aplicação na indústria biotecnológica, tanto como produtoras de peróxido de hidrogênio quanto na produção de químicos-plataforma a partir da biomassa. No entanto, AAOs ainda têm poucos exemplares caracterizados, e a maior parte dos estudos publicados é referente a enzimas do gênero de fungos basidiomicetos Pleurotus sp.. A enzima MtAAOx do fungo ascomiceto termofílico M. thermophila foi produzida de forma heteróloga em A. nidulans, e algumas de suas propriedades bioquímicas e estruturais foram determinadas. MtAAOx é uma enzima extracelular monomérica glicosilada, com grupo FAD dissociável, e capaz de oxidar álcoois aromáticos fenólicos e não fenólicos, incluindo um monômero da lignina, coniferil álcool, substrato para o qual a enzima teve mais afinidade. MtAAOx, além de oxidar álcoois aromáticos, também foi capaz de oxidar um substrato heterocíclico, 5-HMF, e de utilizar outro aceptor de elétrons além do oxigênio. Esses resultados, aliados a baixa similaridade entre sequencias de aminoácidos indicam que MtAAOx tem sítio catalítico e canal de acesso do substrato distintos das AAOs até o momento caracterizadas. A enzima MtAAOx deglicosilada teve estabilidade térmica reduzida em comparação com a enzima nativa. A atividade enzimática foi afetada positivamente com a presença de alguns cátions, entre eles Ca2+. Além de afetar a atividade, Ca2+proporcionou ganho de estabilidade térmica, com aumento da temperatura de melting em 5 ºC. Esta enzima é uma nova aril-álcool oxidase caracterizada, a primeira de um fungo ascomiceto, e acredita-se que tenha papel na degradação da lignina da biomassa vegetal.