Author(s): RODRIGUES, K. B.; SOUZA, A. A.; PEIXOTO, J. de S. G.; SILVA, C. de O. G.; ANDREANI, L.; MENDES, T. D.; VALADARES, L. F.; ABDELNUR, P. V.; SILVA, F. M.; GONCALVES, S. B.; RODRIGUES, D. de S.; SALUM, T. F. C.; DAMASO, M. C. T.; FAVARO, L. C. de L.

Summary: As expansinas são proteínas encontradas em diferentes organismos e especialmente em plantas. Elas estão envolvidas em vários processos e atuam no rompimento das ligações não covalentes entre as microfibrilas de celulose por um mecanismo não enzimático, levando ao afrouxamento e extensão da fibra. Elas têm sido investigadas como um aditivo na sacarificação de lignocelulose e para modificação das propriedades físicas da celulose, entre outras aplicações (papel e celulose, rações, têxtil). Ainda não há expansinas de plantas comercialmente disponíveis, em parte devido à dificuldade de produção heteróloga dessas proteínas. Assim, é necessário viabilizar a produção recombinante de expansinas de plantas em microrganismos em quantidade suficiente para aplicações diversas. O objetivo deste trabalho foi produzir heterologamente duas novas expansinas de cana-de-açúcar e caracterizá-las funcionalmente. As expansinas SacEXP4 (beta-expansina) e SacEXP7 ( alfa-expansina) foram produzidas por Pichia pastoris alfa-33 e o extrato proteico dialisado e concentrado contendo as expansinas foi aplicado em testes de sacarificação de bagaço de cana pré-tratado pelo método organosolv e em testes de extensibilidade de fibras de papel filtro. A beta-expansina SacEXP4 apresentou um efeito positivo na liberação de açúcar redutor total na sacarificação de bagaço organosolv com celulase comercial, porém esse efeito foi similar ou menor do que o efeito de uma proteína de sacrifício tal como BSA. As expansinas recombinantes SacEXP4 e SacEXP7 têm a capacidade de romper as ligações de hidrogênio do substrato em pH 4,8 a 30°C. A redução da força tênsil da celulose do papel filtro foi mais pronunciada para a beta-expansina SacEXP4 e foi semelhante ao controle positivo (ureia 8M). As expansinas recombinantes SacEXP4 e SacEXP7 são ativas e podem ser aplicadas (conforme testado) sem a necessidade de purificação, para diminuir a resistência à tração de fibras de celulose, como as que compõem o papel filtro ou outros tipos de materiais celulósicos.

Publication year: 2020

Types of publication: Paper in annals and proceedings

Unit: Embrapa Agroenergy

Keywords: Expansinas, Hidrolise, Hidrólise enzimática, Komagataella phaffii