FenixEdu™

Dissertação

Structural and Photocatalytic Studies with a High Activity Formate Dehydrogenase EVALUATED

Detalhes: Emissões de CO2 são um problema urgente que a humanidade enfrenta, com um impacto imprevisível no clima. A formato desidrogenase FdhAB de Desulfovibrio vulgaris é altamente ativa para redução de CO2. Neste trabalho, uma versão simplificada da FdhAB apenas com a subunidade-α (FdhA) foi produzida. Porém, apresentou uma diminuição significativa de atividade para oxidação de formato e redução de CO2 (5,28 e 1,34 s-1, respetivamente para FdhA comparativamente a 961 e 234 s-1, respetivamente para FdhAB). Análise de dicroísmo circular mostrou um perfil de estrutura secundária distinto para a FdhA comparativamente à FdhAB que, combinado com a diminuição da temperatura de melting (78,9 para 66,3 ºC), leva-nos a acreditar que a enzima é instável, destacando a importância estrutural da subunidade-β. Como a fotocatálise é uma aplicação promissora para a FdhAB, um sistema fotocatalítico que usa o espectro completo da luz com TEOA, TiO2 e FdhAB foi desenvolvido, apresentando elevada produção de formato e turnover (5,4 mM e 42 s-1 após 3 h). Ademais, TiO2 sensibilizado com Eosina Y, permitindo absorção de luz visível, também apresentou bom desempenho (0,6 mM de formato e 5,1 s-1 após 3 h). Uma variante completamente sem metais acoplando diretamente a Eosina Y à FdhAB também funcionou, embora com menor desempenho. Design computacional de formas melhoradas da FdhA e FdhAB foi tentado com o PROSS, obtendo-se vários modelos que precisam de validação experimental, podendo ajudar a resolver os problemas de estabilidade da FdhA e melhorar ainda mais a FdhAB, algo que seria de alta relevância biotecnológica.
Keywords: Redução de CO2, Formato Desidrogenase, Enzima Simplificada, Fotocatálise, Design Computacional, PROSS

Discussão: outubro 26, 2021, 14:0