Análise in silico e caracterização bioquímica parcial de uma Beta-glicosidase da cianobactéria amazônica Microcystis aeruginosa Caciam 03

As β-glicosidases (EC 3.2.1.21) são um grupo diversificado de enzimas que catalisam a hidrólise de ligações β-glicosídicas de carboidrato para liberar resíduos de glicosil terminais não redutores, como a β-D-glicose e que possuem grande aplicabilidade industrial. Nas bactérias, as β-glicosidase que constituem o complexo celulase microbiana desempenham um papel importante na regulação de todo o processo de hidrólise da celulose. Acredita-se que as β-glicosidases de cianobactérias desempenhem papéis no metabolismo de glicosídeos e possível atividade hidrolítica da celobiose importante para hidrólise da celulose completa. Entretanto, dados estruturais e funcionais das β-glicosidases de cianobactérias e sua aplicação biotecnológica, ainda são escassos. Deste modo, o presente trabalho busca elucidar as propriedades físico-químicas, estruturais e funcionais empregando ferramentas in silico e apresentar a caracterização bioquímica parcial de uma β-glicosidase de Microcystis aeruginosa CACIAM 03 (MaBgl3). A sequência utilizada no estudo, estando depositada no NCBI (ID: OCY13127.1), fora analisada quanto a suas propriedades físico-químicas, sequências primárias, funções, localização subcelular, domínios, estruturas secundárias, modelagem tridimensional. Essa β-glicosidase MaBgl3 é pertencente à família GH3, monomérica e com massa molecular teórica de 57,24 kDa e pI de 5,01, configurando ser uma proteína ácida presente no citoplasma da cianobactéria. O modelo da estrutura MaBgl3 revelou um domínio N-terminal enovelado como um barril TIM distorcido com mecânica catalítica de díade semelhante encontrada em N-acetilglicosaminidases, um loop que conecta este domínio a um segundo domínio C-terminal na forma de sanduíche α/β. O extrato enzimático mostrou atividade enzimática frente a p-nitrofenil-β-D-glucopiranosídeo, tendo atividade ótima em pH 4,5 e 40 °C com 37 U/mL. Estes resultados permitiram compreender as principais características bioquímicas, estruturais e seu mecanismo de catálise. Futuramente, avaliações de tolerâncias pela glicose, influência de aditivos e a sua purificação, poderão contribuir para processos de hidrólise da biomassa lignocelulósico, dentre outras aplicações biotecnológicas.