PPGQ/CCET PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA INSTITUTO DE QUÍMICA Telefone/Ramal: (84) 3342-2323/136 https://posgraduacao.ufrn.br/ppgq

Banca de DEFESA: SERGIO RUSCHI BERGAMACHI SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : SERGIO RUSCHI BERGAMACHI SILVA
DATA : 24/08/2018
HORA: 14:00
LOCAL: A definir
TÍTULO:

ANÁLISE E APERFEIÇOAMENTO DE PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ENERGÉTICAS E DINÂMICAS DE UMA XILANASE GH11 VIA DINÂMICA MOLECULAR


PALAVRAS-CHAVES:

xilanase; dinâmica molecular; mutantes: enzimas multidomínio; desenvolvimento biotecnológico


PÁGINAS: 159
RESUMO:

A produção de etanol lignocelulósico através da rota enzimática tem ganhado espaço dentre os processos industriais a fim de substituir o tratamento ácido tradicional. As xilanases (E.C. 3.2.1.8) constituem uma classe de enzimas presentes no coquetel enzimático utilizado para esse fim e possuem grande interesse industrial/comercial devido sua alta versatilidade em diversos processos já conhecidos. Nesse contexto, algumas propriedades de interesse biotecnológico de uma xilanase da família GH11 foram avaliadas a partir de análises das simulações de dinâmica molecular (DM). Em um primeiro estudo, foram realizadas simulações por DM de uma xilanase produzida pela bactéria Bacillus subtilis (XynA) e um mutante quádruplo (Gln7His, Gly13Arg, Ser22Pro e Ser179Cys) que apresenta uma temperatura catalítica ótima 20 ºC acima da XynA. Os resultados da DM sugerem possíveis estratégias para engenharia de xilanases da família GH11 para produzir enzimas termoestáveis. As mutações em regiões que apresentam pouca flexibilidade deveriam preservar a rigidez, mas a substituição delas pode ser escolhida para afetar favoravelmente outras propriedades, como a solvatação ou interações hidrofóbicas. Os dados não explicam apenas o efeito de termoestabilidade de uma xilanase de GH11 observado em experimentos anteriores de evolução direta, mas também fornece informações para o planejamento de outros mutantes GH11 termoestáveis através do desenho racional. Em um segundo estudo, o alvo foi uma quimera formada entre um domínio xilanolítico (XynA) e uma proteína receptora de xilose (XBP) que apresentou uma eficiência catalítica experimental quase 3,5 vezes maior que a mesma xilanase não-quimerizada. Os fatores responsáveis por essa discrepância foram entendidos através de simulações DM. Os resultados sugeriram a formação e estabilização de uma interface proteína-proteína entre os dois domínios na presença e na ausência de xilose no sítio ativo da XBP. Valores de energia potencial de interação (EPI) em função do tempo mostram que existe uma maior estabilização nas interações dessa interface para estrutura com xilose em comparação com a estrutura sem xilose. Parâmetros estruturais como a flexibilidade e volume do sítio ativo também foram avaliados. Em geral, os resultados sugerem que a quimera apresenta uma estrutura mais rígida em comparação com xilanase isolada e, em particular, a região do polegar, que controla a exposição do sítio ativo, demonstra uma redução significativa na flexibilidade. Por fim, simulações DM em diferentes pHs foram feitas com o intuito de entender a queda drástica (>50%) na atividade catalítica dessa quimera quando presente em ambientes ácidos, e dessa forma, agregar informações para aumentar sua resistência nessas condições. Dados de superfície acessível ao solvente (SAS) indicam que ambientes ácidos diminuem cerca de 10 vezes a SAS de um dos glutamatos catalíticos necessários para ocorrer a reação de quebra do substrato. Logo, não há possibilidade de aproximação da xilana devido a essa blindagem, refletindo no dado experimental de atividade catalítica. A tese reforça a capacidade descritiva, e posteriormente preditiva, das simulações DM no desenvolvimento biotecnológico de xilanases GH11.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1959889 - DAVI SERRADELLA VIEIRA
Externo ao Programa - 1893445 - EUZEBIO GUIMARAES BARBOSA
Externo à Instituição - GUSTAVO DE MIRANDA SEABRA - UFPE
Externo à Instituição - GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS - IFRN
Interno - 1859346 - MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
Notícia cadastrada em: 03/08/2018 14:43
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