Imagem: ChemComm, RCS adaptada por Sandra Zambon (Comunicação IQSC)

O trabalho “Enzyme activity evaluation by differential electrochemical mass” que resultou das pesquisas feitas no Instituto de Química de São Carlos (IQSC), será destaque na capa da próxima edição do periódico Chemical Communication (ChemComm), publicado pela Royal Society of Chemistry, considerada a maior sociedade de apoio às ciências químicas da Europa.

Pesquisa do IQSC é capa da ChemComm, periódico da Royal Chemical Society

A ChemComm informa sobre novas rotas de pesquisa em todas as áreas de química, sendo considerada divulgadora das pesquisas de ponta.

A pesquisa

Algumas reações químicas em sistemas biológicos são propostas teoricamente, sem a comprovação experimental direta. Quando essas reações são aceleradas por enzimas (catalizadores biológicos), passam a compor um sistema ainda mais complexo, com muitas variáveis envolvidas. Por exemplo, a enzima Álcool Desidrogenase (ADH) atua de forma importante na área de bio-energia e no metabolismo em seres humanos, leveduras, plantas e bactérias, porém, sua atuação no nível molecular ainda não foi completamente elucidada.

Assim, os pesquisadores do IQSC idealizaram e conduziram a realização de um experimento inédito, onde uma reação de oxidação de etanol biocatalisada pela proteína ADH foi monitorada simultaneamente por duas técnicas experimentais distintas, a espectrometria de massas (EM) e a eletroquímica de estado-estacionário.

O acoplamento dessas duas técnicas já era conhecido, mas nunca havia sido experimentado em sistemas biológicos, devido ao desafio em se manter a enzima estável, operando de forma reversível e eficiente. Esses limites foram ultrapassados utilizando o conceito de engenharia molecular, onde a estrutura química da enzima foi alterada para sua estabilização em fibras de carbono.

Após três anos de pesquisas, os pesquisadores conseguiram obter resultados sem precedentes na literatura internacional. Com essa nova abordagem os pesquisadores elucidaram um mecanismo de reação proposto há mais de 50 anos e que, por limitações técnicas, nenhum grupo de pesquisa ainda havia comprovado.

O trabalho será publicado no volume 53, número 60, 4 de agosto de 2017, páginas 8400 a 8402

Sobre os autores

O Prof. Dr. Frank Nelson Crespilho, possui doutorado pelo IQSC em Físico-Química, pós-doutorado pelo Caltech (EUA), atua como coordenador do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces do IQSC e orienta o doutorando João Carlos Perbone de Souza, que também é professor no Instituto Federal Goiano, Campus de Rio Verde – GO.

O Prof. Dr. Fábio Henrique Barros de Lima, possui doutorado pelo IQSC em Físico-Química, com estágio no Brookhaven National Laboratory (EUA), pertence ao Grupo de Eletroquímica do IQSC e orienta Wanderson Oliveira da Silva em seu doutorado na área de Físico-Química.

Financiamento: FAPESP, CNPq e CAPES.

Texto: Sandra Zambon (Comunicação IQSC)
Fonte: ChemComm e Frank Crespilho (IQSC)