Utilização de resinas cromatográficas para a recuperação de enzimas presentes em processo biológico completo uma abordagem computacional.

Resumo

O Processo biológico completo  (PBC) utiliza microrganismos para quebrar matéria lignocelulósica e convertê-la em etanol de segunda geração dentro de um único biorreator. Apesar de seu grande potencial, a recuperação das enzimas envolvidas ainda apresenta desafios, com poucos métodos eficazes documentados. Este estudo busca por técnicas in silico compreender resultados experimentais a respeito da recuperação das enzimas hidrolíticas envolvidas no PBC  usando resina cromatográfica de troca iônica, baseando-se em pesquisas anteriores sobre a recuperação de proteínas do caldo do processo biológico completo. Métodos in silico, como docking molecular e dinâmica molecular, são essenciais para otimizar a recuperação das enzimas. O docking molecular prevê como a resina  se liga à enzima alvo, identificando a configuração de ligação mais eficiente. Já a dinâmica molecular simula o comportamento das moléculas ao longo do tempo, oferecendo uma visão detalhada da estabilidade e das alterações nas interações entre a resina e a enzima. Esses métodos são fundamentais para aprimorar a recuperação enzimática. Para o estudo, foram usadas ferramentas como PubChem, Protein Data Bank, PyRx e GROMACS. A estrutura da resina cromatográfica foi obtida em formato .sdf e a da enzima alvo em formato .pdb. O docking molecular ajudou a identificar a interação entre a resina e a enzima, enquanto a dinâmica molecular, configurada no CHARMM-GUI e executada no GROMACS forneceu gráficos da energia total e do potencial de interação ao longo do tempo. Os resultados mostraram que a resina interage eficientemente com a enzima alvo, com um RMSD de 0,935 Å, indicando uma interação precisa e eficaz.