Arabinofuranosidases : caracterização de β-l-arabinofuranosidase de Chitinophaga sp. e α-l-arabinofuranosidase de Pycnoporus sanguineus

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Chagas, Moisés Martins [UNESP]
• Orientador(a): Bonilla-Rodriguez, Gustavo Orlando [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Arabinofuranosidases; α-L-arabinofuranosidase; β-L-arabinofuranosidase; GH 127
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/311821

O presente trabalho destaca a relevância das arabinofuranosidases, que são enzimas capazes de hidrolisar ligações glicosídicas de arabinofuranos, contribuindo para o aproveitamento eficiente da biomassa vegetal, sendo dividido em três partes: uma Introdução geral e dois capítulos. A introdução faz um levantamento bibliográfico sobre alfa e beta-L-arabinofuranosidases, as famílias GH às quais elas pertencem, aspectos estruturais e o mecanismo de ação, servindo como material inicial para a exploração da β-L-arabinofuranosidase da bactéria Chitinophaga sp. descrita no Capítulo 1, e da α-L-arabinofuranosidase do fungo Pycnoporus sanguineus abordada no Capítulo 2. No primeiro Capítulo, é apresentado um conjunto de dados sobre a estrutura e a função da β-L-arabinofuranosidase pertencente à família GH127, incluindo a descrição da sua mecânica de ação e a importância da atividade enzimática para processos industriais. São discutidos métodos de clonagem e expressão heteróloga de uma enzima de Chitinophaga sp. em Komagataella phaffii, e análises preliminares in silico que incluem a predição computacional da sua estrutura tridimensional por AlphaFold, em comparação com uma enzima da mesma família, porém descoberta em Bifidobacterium longum, e dinâmica molecular. No Capítulo 2, a investigação se refere a uma α-L-arabinofuranosidase fúngica, onde são relatados os métodos utilizados para o cultivo de diversas espécies de fungos (Myceliophthora heterothallica, Trichoderma reesei, Trichoderma harzianum, Phebia sp, Pycnoporus sanguineus, Schizophyllum commune e Perenniporia medula-panis), o ensaio de atividade usando substrato sintético pNPAf, a purificação da enzima de Pycnoporus sanguineus por cromatografias de exclusão molecular e troca iônica. A produção da enzima mostrou estabilização após o quarto dia de cultivo, pH ótimo na faixa ácida, de 3,0 a 5,0. A temperatura ótima foi de 50 oC, mantendo a atividade até 60 minutos quando incubada a 60 oC, porém mostrando queda acima dessa temperatura. O efeito de cátions não mostrou nenhum capaz de aumentar a atividade, porém na presença de manganês houve uma diminuição significativa da atividade, superior a 50%. Diversas substâncias químicas foram testadas em 10 e 50 mmol L-1, mostrando efeitos inibitórios particularmente SDS nas duas concentrações, e DTT na maior concentração. Compostos fenólicos não induziram inibição significante, e chama a atenção o aumento da atividade na presença de ácido ferúlico. Foi também feita a análise cinética da enzima, mostrando que o comportamento não é compatível com o de uma enzima michaeliana, e sim alostérica, cooperativa. O melhor ajuste para os parâmetros de Vmax e Km mostrou 0,33 μmol min-1 e 1,32 mmol L-1 respectivamente, com uma cooperatividade de 1,65. Esse valor de cooperatividade é semelhante ao reportado para a glicocinase (1,7). Ambas as enzimas, β-L-arabinofuranosidase e α-L-arabinofuranosidase, apresentam potencial significativo para aplicações biotecnológicas, especialmente em processos de bioconversão de resíduos vegetais em produtos de valor agregado.