Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications (2021)
- Authors:
- Autor USP: SEPULCHRO, ANA GABRIELA VEIGA - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2021.tde-09092021-115034
- Subjects: ENZIMAS; POLISSACARÍDEOS; BIOTECNOLOGIA
- Keywords: Ativação por luz; Caracterização enzimática; Energia-verde; Enzyme characterization; Green-energy; Light-activation; Lytic polysaccharide monooxygenases; Monooxigenases líticas de polissacarídeos
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A crescente demanda por energia e a necessidade de substituir tecnologias químicas e combustíveis não renováveis de forma sustentável e eficiente colocam a bioconversão da biomassa lignocelulósica no centro da discussão energética atual. No entanto, a alta recalcitrância desse material torna sua degradação uma tarefa não trivial, mesmo após submetida a pré-tratamentos físico-químicos. A solução biotecnológica aplicada para contornar este problema é a utilização de enzimas capazes de atuar sinergicamente na degradação eficiente deste biopolímeros. Nesse contexto, emergiram as monooxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs - do inglês: lytic polysaccharide monooxygenases), enzimas dependentes de oxigênio e cobre que demonstram capacidade de melhorar o desempenho de enzimas hidrolíticas tradicionais. Por se tratar de uma classe de enzima com muitas peculiaridades em relação às outras tradicionalmente empregadas na bioconversão de biomassa, os conhecimentos adquiridos na ultima década se mostram desconexos, abordando vários aspectos da enzima de forma isolada. O presente trabalho visa o estudo da LPMO de Thermothelomyces thermophilus M77 (anteriormente Myceliophthora thermophila), conectando os principais pontos de estudo aplicados em LPMOs em uma única enzima. Na primeira parte foi realizada uma análise de sequencia e de sítio ativo, bem como uma caracterização bioquímica. A enzima tem um sítio ativo bem conservado entre as LPMOs da família AA9, e possui apenas o domínio deLPMO na sua sequencia. A enzima tem alta estabilidade térmica em uma ampla faixa de pHs (4 a 10), possui melhor desempenho em um substrato celulósico amorfo e tem o ácido ascórbico, como o agente redutor preferencial dentre os testados. Em relação a origem de co-substrato, MtLPMO9A se mostrou capaz de utilizar tanto H2O2 quanto O2, entretanto, para ambos os casos era foi observado a necessidade de altos níveis de agente redutor. Outra análise revelou que a enzima tem um efeito sinérgico na degradação de polpa celulósica quando combinada com celulases tradicionais celobiohidrolase (Cel7A) e endoglucanase (Cel7B); levando um aumento de 83,17% e 84,00% nos produtos gerados na associação com Cel7A e Cel7B respectivamente. A segunda parte do trabalho se reteve em avaliar o uso da MtLPMO9A em sistemas fotoativados na presença de fotossensibilizadores. Iniciando pela comumente usada clorofilina, esse sistema fez com que a enzima fosse muito mais eficiente nos primeiros tempos de reação, aumentando a atividade enzimática em relação ao sistema padrão. Ainda foi realizada a investigação do uso do azul de metileno como foto-ativador da MtLPMO9A determinando as condições ideais desse sistema. Dessa forma, foi possível generalizar a interação LPMO/ fotossensibilizador afirmando que o bom desempenho deste ultimo em ativar a enzima é relacionado ao mecanismo pelo qual ele retorna ao seu estado fundamental (Tipo I). Os resultados obtidos levam a uma compreensão do mecanismo de ação daMtLPMO9A, bem como apontam para seu grande potencial em agregar misturas enzimáticas aumentando a eficiência da bioconversão da biomassa. Além disso, ao conectar os diversos aspectos estudados em LPMOs, tais resultados auxiliam na construção de um conhecimento sólido e conexo desta classe de enzimas
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 23.06.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
SEPULCHRO, Ana Gabriela Veiga. Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-09092021-115034/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Sepulchro, A. G. V. (2021). Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-09092021-115034/ -
NLM
Sepulchro AGV. Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-09092021-115034/ -
Vancouver
Sepulchro AGV. Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-09092021-115034/ - Magnetoreception in multicellular magnetotactic prokaryotes: a new analysis of escape motility trajectories in different magnetic fields
- Study of the lytic polysaccharide monooxygenases <i>Mt</i>LPMO9A for biotechnological applications
- A monooxigenase lítica de polissacarídeo de Myceliophthora thermophila (MtLPMO9A) como modelo para LPMOs de alta eficiência em processos biotecnológicos
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Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2021.tde-09092021-115034 (Fonte: oaDOI API)
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