Este projeto propõe-se enfrentar dois desafios biotecnológicos de grande relevância nacional. O primeiro envolve a ricina, uma potente fitotoxina encontrada na mamoneira. Co-produtos da produção do óleo de mamona podem conter quantidades letais de ricina. Além do risco de intoxicação animal e humana do bagaço, isso tem dificultado sua reutilização e reciclagem, em especial no semiárido nordestino. A ricina preocupa também pelo seu potencial uso como arma química. Portanto, há forte apelo para se encontrar meios efetivos de neutralizar, inibir e/ou detectar a ricina. O segundo envolve a modelagem de celulases multifuncionais, capazes de degradar eficientemente a lignocelulose, composto base para a produção de biocombustíveis de segunda geração, os quais têm por princípio a utilização de subprodutos de plantas que não podem ser usados na alimentação humana. Ambos desafios exigem uma abordagem multidisciplinar sinérgica entre a modelarem teórica in silico e experimental in vitro.

Objetivos: 1) Prever in silico e validar in vitro ligantes de ricina 2) Simular in silico e caracterizar in vitro efeitos causados por intervenções estratégicas em beta-glicosidases modificadas. 3) Projetar, implementar e validar modelos, algoritmos e ferramentas de Quimioinformática e Bioinformática Estrutural de Proteínas que permitam dar suporte aos objetivos biotecnológicos previamente descritos. Espera-se que este projeto possa revelar novas plataformas químicas para o desenvolvimento de inibidores, kits de detecção, biossensores, neutralizadores (substratos suicidas) e outros produtos de inovação biotecnológica baseados na ricina, com potencial para alavancar o agronegócio da mamona e a indústria nacional de fármacos. Espera-se também a modelagem de celulases multifuncionais, capazes especialmente de orientar a manipulação genética de algas produtoras de $eta$-glicosidases, com características catalíticas eficientes e de tolerância à inibição por glicose e celobiose, permitindo seu uso industrial na produção de etanol de segunda geração. Espera-se, em fim, que esses desafios possam inspirar novas metodologias matemáticas, computacionais, químicas e bioquímicas integradas, de modo a gerar artefatos biotecnológicos inovadores, bem como contribuir para a formação de profissionais com perfil multidisciplinar altamente qualificados.

Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (6) / Mestrado profissionalizante: (0) / Doutorado: (6) .

Integrantes: Raquel Cardoso de Melo Minardi – Integrante / Carlos Henrique da Silveira – Integrante / Wagner Meira Jr. – Integrante / Marcelo Matos Santoro – Coordenador / Douglas Eduardo Valente Pires – Integrante / François Artiguenave – Integrante / Marcos Augusto dos Santos – Integrante / Karine Bastard – Integrante / Marcel Salanoubat – Integrante / Gisele Lobo Pappa – Integrante / Valdete Maria Gonçalves-Almeida – Integrante / Sabrina Azevedo Silveira – Integrante / VALLENET, DAVID – Integrante / Thiago Ferreira Noronha – Integrante / Demetrius Antonio Machado de Araújo – Integrante / Gerd Bruno da Rocha – Integrante / Adriano Velasque Werhli – Integrante / Karina dos Santos Machado – Integrante / Luis Fernando Fernandes Marins – Integrante / David Ascher – Integrante / Tom Blundell – Integrante / Liv Soares Severino – Integrante / Luis Cesar Rodrigues – Integrante / Leonardo Ramos Emmendorfer – Integrante / Paulo Lilles Jorge Drews Jr – Integrante / Bráulio Roberto Gonçalves Marinho Couto – Integrante.