Banca de DEFESA: VIVIANE BRITO ANDRADE

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : VIVIANE BRITO ANDRADE
DATA : 09/06/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Sala 406 do Bloco B do Campus de Santo André da Universidade Federal do ABC
TÍTULO:

Caracterização enzimática e estrutural de uma nova endoglucanase modular do celulossoma do fungo anaeróbio intestinal Piromyces finnis

PÁGINAS: 101
RESUMO:

As celulases representam cerca de 10 % do mercado mundial possuindo grande importância comercial. Celulases de fungos anaeróbicos são enzimas menos estudadas bioquímica e estruturalmente quando comparadas às celulases de bactérias e fungos aeróbios. Os microrganismos anaeróbios têm sido relatados como eficientes degradadores da biomassa lignocelulósica, permitindo suas aplicações em diversos processos biotecnológicos, como a conversão de celulose em bioetanol de segunda geração. Sua eficiência de degradação tem sido atrelada ao fato de que microrganismos anaeróbicos utilizam complexos multienzimáticos de alta massa molecular, denominados de celulossomas. Porém, diferentemente dos celulossomas bacterianos, os celulossomas fúngicos ainda são pouco estudados e caracterizados. Neste contexto, estudamos uma celulase celulossomal identificada no genoma do fungo anaeróbio Piromyces finnis, pertencente à família GH5, que é amplamente conhecida por ser ativa em uma grande variedade de substratos. Alinhamentos de múltiplas sequências de aminoácidos e dados de modelagem molecular indicaram que a celulase estudada denominada como Pf-GH5, é composta por um domínio catalítico GH5 e um módulo de ligação a carboidratos CBM1 conectados através de um módulo doquerina CBM10. Atualmente, apenas treze celulases GH5 de fungos anaeróbios foram caracterizadas bioquimicamente e apenas duas tiveram suas estruturas cristalográficas resolvidas. A sequência codificante da Pf-GH5 e de seu domínio catalítico (PfGH5_cat), foram clonadas no vetor bacteriano pET28a(+), expressas heterologamente em E. coli e purificadas por cromatografia de afinidade e exclusão por tamanho molecular. Nossos resultados revelaram que Pf-GH5 e PfGH5_cat são endoglucanases com amplo espectro de atividade catalítica, exibindo preferência pela hidrólise de β-glucano de aveia e temperaturas e pH ótimos de 40 ºC e pH 5,5 para Pf-GH5 e 45 ºC e pH 6,0 para PfGH5_cat, demostrando que a remoção do domínio doquerina impactou ligeiramente a atividade enzimática e que a ausência do CBM1 dificultou a atividade contra substratos menos solúveis. As constantes de Michaelis & Mentem (K_m) determinadas para Pf-GH5 e PfGH5_cat contra o substrato β-glucano de aveia foram 7,06 e 5,99 µM, respectivamente. Além disso, análises do padrão de clivagem revelaram a produção de oligossacarídeos com amplo grau de polimerização, com provável clivagem das ligações β-1,4 e necessidade de um comprimento mínimo de cadeia de pelo menos cinco unidades de glicose. Outro achado importante é a alta flexibilidade estimada para a enzima multimodular através dos dados de SAXS e de modelagem molecular, visto que movimentos de torção e flexão foram identificados nas regiões dos aminoácidos 329 a 519, que correspondem aos domínios doquerina e CBM1, o que provavelmente impossibilitou a resolução experimental de sua estrutura tridimensional. Estes resultados sugerem que por conta da alta flexibilidade a enzima multimodular alcança cadeias de celulose de difícil acesso dentro do substrato, além de provavelmente melhorar seu efeito sinérgico com outras enzimas na estrutura supramolecular celulossômica. Esta característica atrelada à capacidade de ligar-se e clivar diferentes tipos de carboidratos evidencia o grande potencial de aplicação da Pf-GH5 em biotecnologia, como por exemplo, na conversão de biomassa lignocelulósica em biocombustíveis e bioprodutos, além de fornecer informações importantes para futuras investigações e aplicações de novas celulases de fungos anaeróbios.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1763495 - WANIUS JOSE GARCIA DA SILVA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1941387 - FERNANDA DIAS DA SILVA
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1675714 - MARCIA APARECIDA SPERANCA
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 2605490 - SERGIO DAISHI SASAKI
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - JOÃO RENATO CARVALHO MUNIZ - USP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 3065803 - WAGNER RODRIGO DE SOUZA
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - ALINE DINIZ CABRAL