Expressão recombinante e caracterização de uma endoxilanase não descrita de Trichoderma harzianum / Expressão recombinante e caracterização de uma endoxilanase não descrita de Trichoderma harzianum

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/06/2012

RESUMO

A utilização de combustíveis alternativos e renováveis é vital para resolver os problemas derivados da dependência de combustíveis fosseis, e a biomassa vegetal é a única fonte renovável disponível em larga escala que pode ser convertida em energia. A produção de bioetanol tem demonstrado um enorme potencial para minimizar as alterações ambientais resultantes do consumo de combustíveis fósseis. No entanto, os custos de produção de complexos celulolíticos constituem um dos maiores obstáculos da viabilidade econômica do etanol de segunda geração. Portanto, a bioprospecção e a compreensão das enzimas envolvidas no processo podem melhorar a produtividade dos complexos. Xilanases são enzimas usadas em vários processos biotecnológicos, primordialmente para biopolpação e biobranqueamento nas indústrias de papel e celulose. No entanto, as pesquisas atuais têm buscado por estas enzimas devido a um papel acessório na produção de bioetanol. Neste estudo, uma endoxilanase (xyn3) de Trichoderma harzianum foi clonada em Pichia pastoris. O vetor de expressão constitutivo pGAPZαA foi usado, alterando-se o factor-α pelo peptídeo sinal nativo da enzima, e com uma sequência 6xHisTag no C-terminal. A proteína recombinante foi expressa em duas formas majoritárias, uma com uma massa molecular de 35 kDa (não-glicosilada) e a outra com 60 kDa (glicosilada). Ambas as formas mostraram atividade xilanolítica em zimograma e foram analisadas bioquimicamente. As enzimas mostraram temperatura ótima de 40C e pH 6,5, e com atividade estável até aproximadamente 30C. A glicosilação apresentou um papel importante na cinética enzimática da enzima recombinante, que mostrou uma eficiência catalítica duas vezes mais elevada em sua forma glicosilada, em comparação com a atividade da forma não-glicosilada. Ainda neste estudo, foram investigados os efeitos de celulose e xilana na regulação da expressão dos genes xyn2, xyn3 e egl3 no T. harzianum. Todos os genes estudados foram superexpressos sob todas as condições de indução e os resultados indicaram uma expressão mais elevada e precoce destes genes utilizando-se uma mistura de celulose e xilana. Além disso, um avanço no período de indução foi observado quando o fungo foi cultivado com bagaço explodido suplementado com endoxilanase 3, quando comparado com a utilização do bagaço v puro. Estes resultados contribuem para o entendimento do mecanismo de ação do sistema enzimático envolvido na desconstrução da parede celular vegetal, o qual pode ser utilizado na produção do etanol de segunda geração.

ASSUNTO(S)

bioetanol trichoderma harzianum endoxilanase enzimas genetica bioethanol trichoderma harzianum endoxylanase

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