Produção de poli-3-hidroxibutirato por linhagens de E.coli com gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase apresentando alteração na especificidade por coenzimas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Peñafiel, Rosmary Rebaza
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-25092023-100310/
Resumo: Poli-3-hidroxibutirato (P(3HB)) é um polímero da família dos polihidroxialcanoatos (PHA) produzido por bactérias e que despertam interesse industrial por serem termoplásticos biodegradáveis e biocompatíveis. A síntese de P(3HB) requer intermediários metabólicos (NADPH e acetil-CoA), que também são necessários para o crescimento celular. P(3HB) pode ser produzido por linhagens recombinantes de Escherichia coli associado ao crescimento celular e sua síntese pode ser melhorada com o aumento da oferta de NADPH. Neste trabalho, foi avaliado o impacto sobre a produção de P(3HB) do uso de linhagens recombinantes de E. coli expressando gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) apresentando capacidade de suprir maior quantidade de NADPH. A substituição total da gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase NAD+ dependente por uma NADP+ dependente levou à maior crescimento e menor produção de P(3HB). Nos cultivos em biorreator a linhagem mutante (TUD15) produziu menos P(3HB) do que a linhagem selvagem (MG1655), indicando que o grande aumento do suprimento de NADPH pode contribuir no crescimento celular, mas não são relevantes para aumentar a produção de P(3HB). A substituição parcial da gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase NAD-GAP por NADP-GANP aumentou expressivamente a capacidade de acúmulo de P(3HB), que atingiu 50% da massa seca celular em agitador rotativo. Nos cultivos em biorreator, ficou clara a maior capacidade de crescimento e de acúmulo de P(3HB) com a expressão simultânea das duas enzimas. Em conjunto, os resultados sugerem que um balanço adequado de acetil-CoA, NADPH e ATP é necessário para se atingir crescimento e produção de P(3HB) eficientes em E. coli. Os dados obtidos neste trabalho devem contribuir na busca de modelos metabólicos que melhor representem E. coli e permitirão identificar condições mais apropriadas para o crescimento celular e a produção de P(3HB).