Produção de poli-3-hidroxibutirato por linhagens de E.coli com gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase apresentando alteração na especificidade por coenzimas

• Autor(a) principal: Peñafiel, Rosmary Rebaza
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-25092023-100310/
• topic: E. coli.; E. coli; gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase; glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase; Poli-3-hidroxibutirato; Poly-3-hydroxybutyrate

Poli-3-hidroxibutirato (P(3HB)) é um polímero da família dos polihidroxialcanoatos (PHA) produzido por bactérias e que despertam interesse industrial por serem termoplásticos biodegradáveis e biocompatíveis. A síntese de P(3HB) requer intermediários metabólicos (NADPH e acetil-CoA), que também são necessários para o crescimento celular. P(3HB) pode ser produzido por linhagens recombinantes de Escherichia coli associado ao crescimento celular e sua síntese pode ser melhorada com o aumento da oferta de NADPH. Neste trabalho, foi avaliado o impacto sobre a produção de P(3HB) do uso de linhagens recombinantes de E. coli expressando gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) apresentando capacidade de suprir maior quantidade de NADPH. A substituição total da gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase NAD+ dependente por uma NADP+ dependente levou à maior crescimento e menor produção de P(3HB). Nos cultivos em biorreator a linhagem mutante (TUD15) produziu menos P(3HB) do que a linhagem selvagem (MG1655), indicando que o grande aumento do suprimento de NADPH pode contribuir no crescimento celular, mas não são relevantes para aumentar a produção de P(3HB). A substituição parcial da gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase NAD-GAP por NADP-GANP aumentou expressivamente a capacidade de acúmulo de P(3HB), que atingiu 50% da massa seca celular em agitador rotativo. Nos cultivos em biorreator, ficou clara a maior capacidade de crescimento e de acúmulo de P(3HB) com a expressão simultânea das duas enzimas. Em conjunto, os resultados sugerem que um balanço adequado de acetil-CoA, NADPH e ATP é necessário para se atingir crescimento e produção de P(3HB) eficientes em E. coli. Os dados obtidos neste trabalho devem contribuir na busca de modelos metabólicos que melhor representem E. coli e permitirão identificar condições mais apropriadas para o crescimento celular e a produção de P(3HB).