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http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1972| Tipo do documento: | Tese |
| Título: | Caracterização estrutural in silico e produção heteróloga de uma manganês peroxidase de Ganoderma boninense |
| Autor: | Silva, Thaise Rosa da ![]() |
| Primeiro orientador: | Benevides, Raquel Guimarães |
| Primeiro coorientador: | Kamida, Hélio Mitoshi |
| Resumo: | As enzimas lignolíticas representam um grupo de biocatalisadores capazes de degradar a lignina, um dos principais componentes da parede celular vegetal. Entre elas, destacam-se as manganês peroxidases (MnPs), hemeproteínas que atuam na ruptura da complexa estrutura lignínica, desempenhando papel central na conversão da biomassa lignocelulósica. Essas enzimas são produzidas principalmente por fungos filamentosos, entre os quais Ganoderma boninense, um basidiomiceto fitopatogênico amplamente reconhecido por sua elevada eficiência enzimática e secreção extracelular, mas ainda pouco explorado para aplicações biotecnológicas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar estruturalmente uma MnP de G. boninense e produzi-la de forma heteróloga em Escherichia coli, visando sua produção, purificação, caracterização e avaliação do potencial biotecnológico. Sequências de MnPs de Ganoderma spp. foram obtidas no NCBI, sendo selecionada a sequência QOW95911.1. Após análises de massa molecular, ponto isoelétrico e validação do sítio ativo, procedeu-se ao alinhamento das sequências e à construção de uma árvore filogenética. A estrutura tridimensional foi modelada a partir da peroxidase A0A5C2RQX4.1 de Lentinus tigrinus, apresentando valores de GMQE (0,93) e QMEAN (-0,58), indicadores de alta qualidade estrutural. A sequência, sem o peptídeo sinal e com códons otimizados, foi clonada no vetor pET32a(+) e expressa em E. coli Rosetta (DE3), sob indução por IPTG (1 mM, 37 °C, 4 h). A expressão resultou em uma proteína recombinante de aproximadamente 56 kDa, detectada na fração insolúvel por SDS-PAGE. A purificação e o refolding permitiram recuperar uma forma ativa da enzima, embora com baixo desempenho nos testes de atividade enzimática. Concluise que a avaliação estrutural e a produção recombinante da MnP de G. boninense oferecem subsídios importantes para futuras otimizações no processo de expressão e atividade, além de reforçar o potencial biotecnológico dessa enzima em aplicações voltadas à degradação de biomassa lignocelulósica. |
| Abstract: | Ligninolytic enzymes are a group of biocatalysts capable of degrading lignin, one of the main components of the plant cell wall. Among them, manganese peroxidases (MnPs) stand out as heme proteins involved in the oxidation of aromatic compounds and the cleavage of the complex lignin structure, playing a key role in the conversion of lignocellulosic biomass. These enzymes are mainly produced by filamentous fungi, among which Ganoderma boninense is noteworthy, a basidiomycete pathogen widely recognized for its high enzymatic efficiency and extracellular secretion, but still little explored for biotechnological applications. The present study aimed to structurally characterize a MnP from G. boninense and to produce it heterologously in Escherichia coli, with a focus on its production, purification, characterization, and evaluation of its biotechnological potential. MnP sequences from Ganoderma spp. were retrieved from NCBI, and sequence QOW95911.1 was selected. After molecular weight, isoelectric point, and active site analyses, sequence alignment and phylogenetic tree construction were performed. The three-dimensional structure was modeled based on peroxidase A0A5C2RQX4.1 from Lentinus tigrinus, showing GMQE (0.93) and QMEAN (- 0.58) values, which indicate high structural reliability. The sequence, without the signal peptide and with codon optimization, was cloned into the pET32a(+) vector and expressed in E. coli Rosetta (DE3), under IPTG induction (1 mM, 37 °C, 4 h). Expression resulted in a recombinant protein of approximately 56 kDa, detected in the insoluble fraction by SDS-PAGE. After purification and refolding, an active form of the enzyme was recovered, although with low performance in enzymatic activity assays. In conclusion, the structural evaluation and recombinant production of the G. boninense MnP provide valuable insights for future optimizations in expression and activity, and reinforce the biotechnological potential of this enzyme in applications related to lignocellulosic biomass degradation and second-generation biofuel production. |
| Palavras-chave: | Basidiomiceto Expressão heteróloga Lignase Resíduo agroindustrial Basidiomycete Heterologous expression Ligninase Agro-industrial residue |
| Área(s) do CNPq: | BIOQUIMICA::ENZIMOLOGIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Estadual de Feira de Santana |
| Sigla da instituição: | UEFS |
| Departamento: | DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA |
| Programa: | Doutorado Acadêmico em Biotecnologia |
| Citação: | SILVA, Thaise Rosa da. Caracterização estrutural in silico e produção heteróloga de uma manganês peroxidase de Ganoderma boninense, 2025, 80f., Tese (doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1972 |
| Data de defesa: | 26-Set-2025 |
| Aparece nas coleções: | Coleção UEFS |
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