{"id":49624,"date":"2025-09-02T14:06:39","date_gmt":"2025-09-02T14:06:39","guid":{"rendered":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/colaboracao-internacional-revela-novo-papel-da-agua-em-enzimas-nova-arquitetura-catalitica-mediada-por-agua-e-descoberta-em-enzimas-da-familia-ce20\/"},"modified":"2025-09-02T14:06:39","modified_gmt":"2025-09-02T14:06:39","slug":"colaboracao-internacional-revela-novo-papel-da-agua-em-enzimas-nova-arquitetura-catalitica-mediada-por-agua-e-descoberta-em-enzimas-da-familia-ce20","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/colaboracao-internacional-revela-novo-papel-da-agua-em-enzimas-nova-arquitetura-catalitica-mediada-por-agua-e-descoberta-em-enzimas-da-familia-ce20\/","title":{"rendered":"Colabora\u00e7\u00e3o internacional revela novo papel da \u00e1gua em enzimas. Nova arquitetura catal\u00edtica mediada por \u00e1gua \u00e9 descoberta em enzimas da fam\u00edlia CE20"},"content":{"rendered":"\n<p>Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e da Universidade de Greifswald (Alemanha) descreveram uma arquitetura in\u00e9dita no funcionamento de enzimas envolvidas na modifica\u00e7\u00e3o de a\u00e7\u00facares complexos.<\/p>\n\n\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=500%2C400&amp;ssl=1\" data-srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=500%2C400&amp;ssl=1 500w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=768%2C614&amp;ssl=1 768w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?w=800&amp;ssl=1 800w\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"400\"><noscript><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter lazyload\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=500%2C400&amp;ssl=1\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=500%2C400&amp;ssl=1 500w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?resize=768%2C614&amp;ssl=1 768w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_active_site.jpg?w=800&amp;ssl=1 800w\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"400\"><\/noscript><\/p>\n\n\n\n<p id=\"caption-attachment-63413\"><em>S\u00edtio ativo da enzima estudada, com os res\u00edduos catal\u00edticos em laranja e a mol\u00e9cula de \u00e1gua que o completa atrav\u00e9s de pontes de hidrog\u00eanio (tracejados) representada como uma esfera vermelha. Outros res\u00edduos de amino\u00e1cidos que completam a interface interdom\u00ednios e o s\u00edtio ativo tamb\u00e9m est\u00e3o representados em rosa e azul claro.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>O trabalho foi publicado em 31 de julho de 2025 na revista&nbsp;<em>Nature Communications<\/em>&nbsp;e amplia o conhecimento fundamental sobre como as enzimas agem na convers\u00e3o de polissacar\u00eddeos \u2014 um passo essencial para processos industriais que v\u00e3o do processamento de alimentos \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>O que foi descoberto<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>As enzimas estudadas pertencem \u00e0 fam\u00edlia CE20, um grupo de biocatalisadores que consegue remover pequenas partes qu\u00edmicas (\u00e9steres) ligadas a a\u00e7\u00facares maiores. Essa modifica\u00e7\u00e3o altera as propriedades f\u00edsicas dessas mol\u00e9culas e facilita o acesso de outras enzimas que v\u00e3o atuar nelas em etapas seguintes, tornando o processo de degrada\u00e7\u00e3o mais eficiente.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Em geral, esse tipo de enzima funciona gra\u00e7as a uma tr\u00edade catal\u00edtica \u2014 tr\u00eas amino\u00e1cidos que trabalham juntos para acelerar a rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica. Mas, ao analisar duas enzimas CE20, os pesquisadores encontraram algo surpreendente: um dos componentes cl\u00e1ssicos estava ausente. No lugar, havia uma mol\u00e9cula de \u00e1gua perfeitamente organizada, que assumia a fun\u00e7\u00e3o que normalmente seria desempenhada por um amino\u00e1cido.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Essa nova arquitetura, batizada de \u201ctr\u00edade catal\u00edtica mediada por \u00e1gua\u201d, foi confirmada em experimentos adicionais, que mostraram que a mol\u00e9cula de \u00e1gua n\u00e3o \u00e9 apenas um solvente, mas sim um elemento ativo e indispens\u00e1vel da rea\u00e7\u00e3o.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><img decoding=\"async\" class=\"lazyload\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=500%2C500&amp;ssl=1\" data-srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=500%2C500&amp;ssl=1 500w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=1030%2C1030&amp;ssl=1 1030w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=80%2C80&amp;ssl=1 80w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=768%2C768&amp;ssl=1 768w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=1536%2C1536&amp;ssl=1 1536w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=2048%2C2048&amp;ssl=1 2048w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=50%2C50&amp;ssl=1 50w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?w=2400&amp;ssl=1 2400w\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"500\"><noscript><img decoding=\"async\" class=\"lazyload\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=500%2C500&amp;ssl=1\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=500%2C500&amp;ssl=1 500w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=1030%2C1030&amp;ssl=1 1030w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=80%2C80&amp;ssl=1 80w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=768%2C768&amp;ssl=1 768w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=1536%2C1536&amp;ssl=1 1536w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=2048%2C2048&amp;ssl=1 2048w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?resize=50%2C50&amp;ssl=1 50w, https:\/\/i0.wp.com\/cnpem.br\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/pps2_overall_2.png?w=2400&amp;ssl=1 2400w\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"500\"><\/noscript><\/p>\n\n\n\n<p id=\"caption-attachment-63415\"><em>Representa\u00e7\u00e3o da estrutura cristalogr\u00e1fica de uma das prote\u00ednas elucidadas no estudo. Destaque para os diferentes dom\u00ednios, identificados em verde, azul claro e azul escuro; e, em rosa, o dom\u00ednio auxiliar in\u00e9dito, descrito neste estudo. Em laranja, os res\u00edduos cataliticos.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Infraestrutura de ponta no Brasil<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>A caracteriza\u00e7\u00e3o detalhada das enzimas s\u00f3 foi poss\u00edvel gra\u00e7as a diferentes instala\u00e7\u00f5es de pesquisa abertas no CNPEM:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>a linha de luz Manac\u00e1, no acelerador de part\u00edculas Sirius\/LNLS, utilizada para a coleta de dados de difra\u00e7\u00e3o de raios X com alta resolu\u00e7\u00e3o;&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>o Robolab, no Laborat\u00f3rio Nacional de Bioci\u00eancias (LNBio), que automatiza experimentos de biologia molecular e cristaliza\u00e7\u00e3o;&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>e a plataforma de biof\u00edsica de macromol\u00e9culas do Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR), essencial para estudos funcionais das prote\u00ednas.&nbsp;<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Na Manac\u00e1, por exemplo, os cristais foram congelados em nitrog\u00eanio l\u00edquido a&nbsp;100 K (aproximadamente -173 \u00b0C)&nbsp;e analisados com o detector Pilatus 2M. Foram coletadas cerca de 3.600 imagens por cristal, com alta precis\u00e3o, permitindo revelar o papel da mol\u00e9cula de \u00e1gua na estrutura ativa da enzima.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Impacto cient\u00edfico e tecnol\u00f3gico<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Para o bioqu\u00edmico Michael Lammers, da Universidade de Greifswald, o resultado expande significativamente o entendimento sobre a cat\u00e1lise enzim\u00e1tica:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cNossos resultados mostram que a \u00e1gua n\u00e3o \u00e9 apenas um solvente, mas pode participar ativamente da rea\u00e7\u00e3o. \u00c9 um mecanismo at\u00e9 ent\u00e3o desconhecido, que amplia de forma substancial a nossa compreens\u00e3o sobre enzimas.\u201d&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Al\u00e9m da relev\u00e2ncia fundamental, a descoberta pode impulsionar aplica\u00e7\u00f5es industriais ao orientar o desenvolvimento de biocatalisadores mais eficientes e sustent\u00e1veis, \u00fateis tanto para a produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis de segunda gera\u00e7\u00e3o quanto para a ind\u00fastria aliment\u00edcia e biotecnol\u00f3gica.<\/p>\n\n\n\n<p>Pl\u00ednio Vieira, pesquisador no Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis do CNPEM, complementa que \u201cO mais marcante desse trabalho foi perceber como a diversidade de olhares enriquece a ci\u00eancia. A troca de perspectivas e de maneiras de pensar trouxe um aprendizado imenso sobre como a colabora\u00e7\u00e3o pode acelerar descobertas e abrir caminhos que, sozinhos, talvez n\u00e3o tiv\u00e9ssemos percebido. Foi justamente essa troca que nos levou a enxergar al\u00e9m do \u00f3bvio e compreender que a enzima atuava por um modo diferente, mediado por uma mol\u00e9cula de \u00e1gua. \u00c9 um detalhe que muda a forma como entendemos o mecanismo comum dessa classe de prote\u00ednas.\u201d&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Colabora\u00e7\u00e3o em vez de competi\u00e7\u00e3o<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>O estudo nasceu de um encontro entre os grupos de pesquisa da Alemanha e do Brasil, que perceberam estar investigando quest\u00f5es semelhantes. Em vez de competir pela primazia da publica\u00e7\u00e3o, decidiram unir esfor\u00e7os. Para Mario Murakami, diretor do Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR\/CNPEM) e l\u00edder do trabalho no Brasil, esse \u00e9 um dos grandes legados do projeto:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>\u201c\u00c9 impressionante perceber como uma situa\u00e7\u00e3o que poderia facilmente ter gerado competi\u00e7\u00e3o acabou resultando em um artigo t\u00e3o robusto. A disposi\u00e7\u00e3o do professor Uwe Bornscheuer e de Michael Lammers&nbsp;em unir for\u00e7as, em vez de priorizar a publica\u00e7\u00e3o r\u00e1pida fez toda a diferen\u00e7a.&nbsp;Essa colabora\u00e7\u00e3o aberta n\u00e3o apenas fortaleceu o resultado cient\u00edfico, mas tamb\u00e9m deixou um exemplo duradouro do que a ci\u00eancia pode alcan\u00e7ar quando escolhemos construir juntos.\u201d&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Apoio institucional&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>O projeto contou com financiamento da Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG \u2013 German Research Foundation), no \u00e2mbito da unidade de pesquisa&nbsp;POMPU, e da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP)&nbsp;no Brasil. A pesquisa tamb\u00e9m se conecta ao rec\u00e9m-aprovado cons\u00f3rcio colaborativo Transregio\/CRC CONCENTRATE.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-025-62387-5\"><strong>Leia o artigo na&nbsp;<\/strong><strong><em>Nature Communications<\/em><\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Sobre o LNBR<\/h2>\n\n\n\n<p>O Laborat\u00f3rio Nacional de Biorrenov\u00e1veis (LNBR) atua em desafios cient\u00edficos estrat\u00e9gicos para o Brasil, visando promover a transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica e o desenvolvimento de uma bioeconomia sustent\u00e1vel. Suas compet\u00eancias interdisciplinares em bioprospec\u00e7\u00e3o, biologia sint\u00e9tica, biocat\u00e1lise, bioprocessos e sustentabilidade s\u00e3o integradas no desenvolvimento de tecnologias baseadas em fontes renov\u00e1veis, cadeias produtivas nacionais e na biodiversidade brasileira. Sua infraestrutura na fronteira em multi-\u00f4micas, biologia sint\u00e9tica, fermenta\u00e7\u00e3o de precis\u00e3o e escalonamento de bioprocessos est\u00e1 aberta \u00e0 comunidade cient\u00edfica, visando fortalecer o ecossistema nacional de bioeconomia e parcerias com o setor produtivo. As plataformas biotecnol\u00f3gicas desenvolvidas pelo LNBR, dispon\u00edveis para a pesquisa e inova\u00e7\u00e3o, t\u00eam o prop\u00f3sito de gerar autonomia e competitividade ao Brasil na produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis, qu\u00edmicos e materiais. O LNBR faz parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), uma organiza\u00e7\u00e3o social supervisionada pelo Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o (MCTI).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Sobre o CNPEM<\/h2>\n\n\n\n<p>O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga um ambiente cient\u00edfico de fronteira, multiusu\u00e1rio e multidisciplinar, com a\u00e7\u00f5es em diferentes frentes do Sistema Nacional de CT&amp;I. Organiza\u00e7\u00e3o Social supervisionada pelo Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o (MCTI), o CNPEM \u00e9 impulsionado por pesquisas que impactam as \u00e1reas de sa\u00fade, energia, materiais renov\u00e1veis e sustentabilidade. Respons\u00e1vel pelo Sirius, maior equipamento cient\u00edfico j\u00e1 constru\u00eddo no Pa\u00eds. O CNPEM hoje desenvolve o projeto Orion, complexo laboratorial para pesquisas avan\u00e7adas em pat\u00f3genos. Equipes altamente especializadas em ci\u00eancia e engenharia, infraestruturas sofisticadas abertas \u00e0 comunidade cient\u00edfica, linhas estrat\u00e9gicas de investiga\u00e7\u00e3o, projetos inovadores com o setor produtivo e forma\u00e7\u00e3o de pesquisadores e estudantes comp\u00f5em os pilares da atua\u00e7\u00e3o deste centro \u00fanico no Pa\u00eds, capaz de atuar como ponte entre conhecimento e inova\u00e7\u00e3o. As atividades de pesquisa e desenvolvimento do CNPEM s\u00e3o realizadas por seus Laborat\u00f3rios Nacionais de: Luz S\u00edncrotron (LNLS), Bioci\u00eancias (LNBio), Nanotecnologia (LNNano) e Biorrenov\u00e1veis (LNBR), al\u00e9m de sua unidade de Tecnologia (DAT) e da Ilum Escola de Ci\u00eancia, curso de bacharelado em Ci\u00eancia e Tecnologia, com apoio do Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o (MEC).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-cnpem wp-block-embed-cnpem\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"u7lMUjQRPX\"><a href=\"https:\/\/cnpem.br\/\">Home<\/a><\/blockquote><iframe class=\"wp-embedded-content\" sandbox=\"allow-scripts\" security=\"restricted\" style=\"position: absolute; visibility: hidden;\" title=\"&#8220;Home&#8221; &#8212; CNPEM\" src=\"https:\/\/cnpem.br\/embed\/#?secret=S8s6G0bhjy#?secret=u7lMUjQRPX\" data-secret=\"u7lMUjQRPX\" width=\"600\" height=\"338\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\"><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e da Universidade de Greifswald (Alemanha) descreveram uma arquitetura in\u00e9dita no funcionamento de enzimas envolvidas na modifica\u00e7\u00e3o de a\u00e7\u00facares complexos. &nbsp; S\u00edtio ativo da enzima estudada, com os res\u00edduos catal\u00edticos em laranja e a mol\u00e9cula de \u00e1gua que o completa atrav\u00e9s de pontes de&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":11,"featured_media":49621,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[86,57,338,58,339,59],"tags":[],"class_list":["post-49624","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-destaque-home","category-imprensa","category-imprensa-br-en","category-noticias","category-noticias-br-en","category-noticias-destaque","category-86","category-57","category-338","category-58","category-339","category-59","description-off"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/49624","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=49624"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/49624\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/49621"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=49624"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=49624"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=49624"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}