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Estudos funcionais e estruturais de carboxilesterases de Bacillus licheniformis

Aline Minali Nakamura Igor Polikarpov

2020

Localização: IFSC - Inst. Física de São Carlos    (https://doi.org/10.11606/T.76.2020.tde-28092020-150703 )(Acessar)

  • Título:
    Estudos funcionais e estruturais de carboxilesterases de Bacillus licheniformis
  • Autor: Aline Minali Nakamura
  • Igor Polikarpov
  • Assuntos: ENZIMAS HIDROLÍTICAS; BACTÉRIAS; BIOTECNOLOGIA; &Alpha /&Beta -Hidrolase; &Alpha /&Beta -Hydrolase; Bacillus Licheniformis; Carboxilesterases; Carboxylesterases
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Carboxilesterases compreendem uma grande classe com enovelamento α/β-hidrolase e catalisam a clivagem e a formação de ligações éster. São amplamente difundidas na natureza, sendo expressas por animais, plantas e microrganismos, desempenhando um papel essencial no metabolismo de ésteres carboxílicos endógenos e exógenos. Além das importantes funções fisiológicas, elas compõem alguns dos biocatalisadores mais importantes para setores da biotecnologia, sendo amplamente aplicados em diferentes processos industriais e com muitas preparações comerciais disponíveis. Além disso, B. licheniformis se apresenta como uma fonte promissora de carboxilesterases. No entanto, até o momento, não há informações estruturais sobre carboxilesterases deste organismo. Este estudo teve como objetivo analisar bioquímica e estruturalmente duas carboxilesterases de B. licheniformis, focando em características relevantes para aplicações biotecnológicas. BlEst1 apresentou maior atividade hidrolítica contra p-nitrofenil acetato, em pH 7,0 e a 40 ºC. Além disso, BlEst1 mostrou-se estável em alguns solventes orgânicos e estabilidade em altas concentrações de sal (0 – 3 M NaCl), enquanto mantem a atividade, com aumento significativo de 17 °C na temperatura de melting, revelando sua característica halotolerante. A análise estrutural revelou uma superfície eletrostática acídica, indicando que BlEst1 pode adotar o modelo de estabilização-solvatação, a teoria mais comum para a adaptação
    halofílica. BlEst2 apresentou um enovelamento típico de α/β-hidrolase e a presença de múltiplos domínios. O domínio catalítico apresentou duas inserções, que ocupam localizações conservadas que comumente constituem o domínio lid em lipases. Os domínios C-terminais compõem o propeptídeo de BlEst2 e sua remoção é necessária para a ativação enzimática. Além disso, eles agem como chaperonas intramoleculares, sendo necessários para o enovelamento adequado. Depois da ativação, o BlEst2 apresentou a maior atividade hidrolítica (292 U/mg) contra o p-nitrofenil butirato a pH 8,0 e 45 ºC. Para ambas as enzimas encontramos incoerências entre a classificação e dados experimentais, indicando que os sistemas de classificação ainda não são representativos o suficiente para explicar a grande diversidade dentro desse grupo de hidrolases
  • Data de criação/publicação: 2020
  • Formato: 121 p.
  • Idioma: Português
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