Projeto
Esta rede de pesquisa 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 modelagem teórica in silico e experimental in vitro.
Como objetivos principais citamos 1) A previsão in silico e validação in vitro ligantes de ricina 2) A simulação in silico e caracterização in vitro de efeitos causados por intervenções estratégicas em beta-glicosidases modificadas. 3) O projeto, implementação e validação de 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 beta-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.