Richard John Ward.

Projeto FAPESP Organização de Reunião ?3º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, Proc No. 2018/23520-3.

Projeto FAPESP Organização de Reunião ?3º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, Proc No. 2018/23520-3

Projeto FAPESP Organização de Reunião ?2º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, FAPESP Proc No. 2017/10025-1

Projeto CAPESP/PAEP Organização de Reunião ?1º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, Proc No. 23038.002958/2015-06.

Projeto FAPESP Organização de Reunião ?1º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, FAPESP Proc No. 2015/12541-1

Projeto CAPESP/PAEP Organização de Reunião ?2º Encontro Nacional de Biotecnologia Agroindustrial - ENQBIOTEC? Coordenador Prof. Dr. Richard John Ward, Proc No. 88881.139199/2017-01.

Reparo dos equipamentos de dicroísmo circular do DQ-FFCLRP-USP

Reparo de um incubador refrigerado do Laboratório de Bioquímica e Biofísica de Proteínas, DQ-FFCLRP-USP

Auxílio Pesquisa FAPESP - Reparo de equipamento ?Reparo do termociclador de LBBP/DQ-FFCLRP-USP?. Proc No. 2022/01153-4

Auxílio Pesquisa FAPESP - Reparo de equipamento ?Reparo da centrifuga Sorvall do Laboratório de Bioquímica e Biofísica de Proteínas, DQ-FFCLRP-USP?. Proc No. 2020/03805-3

Projeto FAPESP. Pesquisador Associado no projeto ?Produção sustentável e de base biológica de 1,3 propanodiol a partir de fontes C5/C3 por clostrídios metabolicamente modificados?. Responsável: Valéria Reginatto Spiller, Proc No. 2018/12471-1

Auxílio Individual FAPESP (FAPESP 2018/14030-2 SPRINT - Projeto de Pesquisa - Mobilidade / Edição 2018/02 - University of Manchester). Período 01/12/18 a 31/05/2021.

Responsãvel para o projeto "Enzimas para Sacarificação de Biomassa" dentro o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT/CNPq) do Bioetanol fase II, coordenadores Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge (IB/USP)

O projeto propõe utilizar metodos racionais e semi-racionais de desenho de proteinas para criar enzimas quimericas multifuncionais para atuar sinergicamente na degradação de arabinoxilana, um dos polisaccharídeos mais abundantes na parede celular das plantas e um fonte de açucares C5 e C6. O projeto envolve uma estratégia experimental em duas etapas; 1) avaliar os produtos gerados a partir da ação de misturas de enzimas xilanalíticas contra o substrato arabinoxilana usando LC-MS e HPAEC-PAD. Esta etapa identificará experimentalmente as atividades enzimáticas complementares, bem como as combinações de enzimas que demonstram atividades sinérgicas, e 2) Aplicação de metodologias de desenho racional e semirracional de proteínas para criar enzimas multifuncionais

Auxílio Pesquisa FAPESP­RCUK­CONFAP

As enzimas desempenham um papel central na biotecnologia e na indústria biofarmacêutica. As xilanases e as endoglicanases, quando racionalmente misturadas em diferentes proporções, podem atuar tanto no refino da fibra virgem de celulose quanto no refino de celulose proveniente do papel reciclado. O processo fermentativo da xilanase encontra-se otimizado, rendendo cerca de 500.000 UI/L de cultura. Já a endoglucanase, produzida em biorreatores de 3 e 10 litros, apresenta uma produtividade enzimática mais baixa. Para tornar o processo de produção mais competitivo, propõe-se, nesse projeto, a aplicação de técnicas de evolução dirigida, para aumentar a expressão da enzima, e o desenvolvimento do processo fermentativo e de purificação em nível de bancada visando alcançar um produto de baixo custo. Em adição, pretende-se prosseguir com os testes de ampliação de escala a fim de que o produto contendo endoglucanase e xilanase chegue ao mercado. Uma avaliação inicial mostrou que uma mistura protótipo das enzimas produzidas na empresa levou a redução de aproximadamente 30% do consumo de energia gasto na etapa de refino. Considerando o sucesso do teste, o objetivo principal do projeto é desenvolver um processo produtivo de endoglucanase recombinante economicamente viável e aplicado ao refino de celulose. O escopo do projeto inclui a evolução dirigida da enzima, o estudo de estabilidade do clone recombinante selecionado, o desenvolvimento e a otimização das etapas fermentativa e de purificação, a ampliação de escala do processo fermentativo e a definição da formulação do produto contendo endoglucanase e xilanase.

O ?SisNANO-USP: Nanotecnologias em saúde, meio ambiente e energia? tem como missão ?promover a inovação e o avanço sócio-econômico-cultural através da pesquisa e o desenvolvimento de soluções nanotecnológicas capazes de agregar valor aos produtos?, estando focado na expansão contínua de suas competências e de seu portfólio de tecnologias habilitadoras usando nanomateriais e nanoformulações como plataformas tecnológicas. (texto do site:https://sites.usp.br/sisnano/institucional/).
A rede envolve 35 pesquisadores em 6 Faculdades da Universidade de São Paulo. Home page da rede https://sites.usp.br/sisnano/.

Centro de processos biologicos e industriais para biocombustiveis/CeProBio

A aplicação bem sucedida de enzimas em biorrefinaria depende na escolha das enzimas adequadas que apresente alta eficiência catalítica. A plataforma tecnológica PersoZyme foi desenvolvida nos últimos anos e utiliza-se das técnicas de bioinformática, biologia molecular e engenharia de bioprocesso. Na PersoZyme a Bioinformática e a biologia molecular atuam em sinergia visando à seleção de enzimas pelo processo de Evolução Dirigida Acelerada (EDA), que mimetizada em laboratório, a evolução darwiniana que ocorre na natureza. A PersoZyme permite o desenvolvimento acelerado de novas enzimas com características catalíticas personalizadas e adaptadas aos processos em que vão atuar. O objetivo é inserir produtos à base de enzimas para refino e biobranqueamento, podendo chegar até a hidrólise da celulose de madeira (indústria de papel e celulose), refino de óleos para produção de óleo de soja comercial e biodiesel e refino de açúcar. Neste contexto, a estratégia é conseguir, com esse projeto, aumentar o portfólio de enzimas que são expressas em um robusto sistema de expressão heteróloga.

Bioprospecção de fungos filamentosos produtores de holoenzimas com aplicação em biorefinaria.

A meta da proposta atual e a identificação, caracterização e engenharia das propriedades catalíticas de enzimas com o objetivo de desenvolvimento de biocatalizadores que podem ser combinados em misturas enzimáticas para a biorefinaria de lignocelulose. A estratégia geral focalizará na caracterização de enzimas identificadas em projetos genomicos dos fungi Aspergillus e das bactérias Bacillus subtilis e Clostridium thermocellum, utilizando uma série de técnicas microbiológicas e bioquímicas em conjunto com abordagens de biologia molecular estrutural. Estes estudos iniciais serão conduzidos em paralelo com analises mais sofisticados com o intuito de identificar em mais detalhes as modificações nos polímeros de parede celular das plantas produzidas pelas enzimas. Estes atividades fornecerão informações para orientar o programa de engenharia de enzimas que melhorará as suas propriedades catalíticas usando estratégias de desenho racional e evolução dirigida visando aplicações de biorefinaria na indústria de polpa de celulose e papel no desenvolvimento de tecnologias na área de bicombustíveis.

Para obter a maior eficiência enzimática possível e atingir a viabilidade econômica é necessário engendrar enzimas e produzi-las a partir de sistemas microbianos que permitam alcançar níveis máximos de produção. Atualmente, o modo de ação das enzimas para branqueamento tem sido um gargalo técnico para o setor, pois as enzimas concorrentes, além de serem importadas, promovem uma drástica remoção de xilano, com consequente redução da qualidade da fibra, redução de rendimento e aumento dos custos com o tratamento de efluente. A empresa Verdartis tem desenvolvido uma xilanase que possui vantagens em relação à concorrência, pois é uma endoxilanase, que hidrolisa o polímero xilano no meio da cadeia; facilitando o acesso de oxidantes durante o processo de remoção da Iignina; e liberando menos xilano para o efluente. Tal xilanase vem sendo desenvolvida pela empresa a partir da técnica de Evolução Dirigida (ED). O processo envolve a introdução de diversidade gênica por ciclos sucessivos de mutagênese aleatória e de construção de bibliotecas contendo diversas variantes da enzima que são analisados e selecionados em função do melhor desempenho em relação a uma determinada característica catalítica compatível com o processo de branqueamento de celulose como: pH, temperatura e estrutura da polpa. Este método permite criar enzimas personalizadas (PersoZyme) para atender as necessidades dos clientes e de fábricas com processos distintos de produção de celulose. Usando um processo de ED semi-automatizado, em larga escala, amplia a capacidade na geração, expressão e triagem de genes mutantes de xilanase termotolerantes e termoestáveis em temperaturas entre 70-95°C

As metodologias poderosas de engenharia de proteínas podem ser aplicadas para melhorar as propriedades catalíticas das enzimas usadas na biorefinaria. A engenharia de proteínas necessita a integração multidisciplinar para incorporar diversas técnicas da biologia estrutural, biologia molecular, bioquímica e biofísica de proteínas. Alem das contribuições fundamentais no avanço do entendimento básico da relação entre a estrutura e a função das proteínas, as tecnologias associadas com a engenharia de proteínas estão sendo aplicadas cada vez mais na arena industrial, visando o desenvolvimento de novos produtos de interessa comercial. O projeto atual apresenta duas áreas de pesquisa em andamento em nosso laboratório que aplicam as técnicas de engenharia de proteínas com os objetivos de: 1) criação de enzimas multifuncionais que combinam dois ou mais atividades catalíticas, e 2) estudar a base estrutural da termoestabilidade das xilanases.

Aquisição de espectroscópio de correlação de fluorescência para medidas de correlação de fluorescência e obtenção de imagens por tempo de vida

Auxílio Pesquisa FAPESP - Reparo de equipamento ?Reparo do motor da centrifuga de chão do Grupo de Bioquimica e Biofisica de Proteinas do DQ-FFCLRP-USP?. Proc No. 2010/09808-2

Responsãvel para o projeto "Enzimas para Saccarificação de Biomassa" dentro o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT/CNPq) do Bioetanol, coordenadores Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge (IB/USP) e Profa. Dra. Gláucia Mendes Souza (IQ/USP). A matriz da parede celular é uma estrutura complexa e, assim, nenhuma enzima é capaz de hidrolisar completamente os polissacarídeos constituintes, sendo previsível a necessidade de uma mistura de enzimas, com diferentes especificidades, para alcançar este objetivo. O subprojeto tem objetivo do desenvolvimento de uma plataforma tecnológica que compreende desde a Bioprospecção de fungos filamentosos até a expressão heteróloga de enzimas e engenharia de proteínas envolvidas na degradação de biomassa.

Visando o desenvolvimento de enzimas com uso potencial nas indústrias de papel e celulose, bioenergia e alimentos, pretendemos desenvolver o conhecimento e as metodologias necessárias para fundir enzimas que degradam lignocelulose e criar enzimas multifuncionais com combinações catalíticas não encontradas na natureza. Alem de ter funcionalidades com potencial aplicação na indústria, analise das novas enzimas fornecerão informações para a compreensão das relações de estrutura-função destas proteínas que será indispensável no desenho de enzimas para o catalise de reações específicas na biorefinaria de biomassa.

Lider da equipe de trabalho "Bioprospecção e Engenharia de Enzimas para a Biorefinaria de Biomassa" dentro o projeto "Rede de cooperação acadêmica para o estudo de biodiversidade microbiana Amazônica e suas aplicações biotecnológicas", CAPES/PROCAD projeto 116/2007. 
Resumo: O aproveitamento do potencial da biorefinaria de biomassa depende da capacidade de gerar açúcares derivados da degradação dos polímeros de celulose e hemicelulose. A resistência química da parede celular das plantas representa um obstáculo para o aproveitamento da biomassa como fonte de matéria-prima na geração de açúcares fermentáveis. Uma alternativa promissora é a degradação de lignocelulose pelas enzimas, cujas atividades catalíticas são altamente específicas, rápidas e controláveis. O objetivo do projeto é a identificação e engenharia de proteínas de interesse industrial, com enfoque de enzimas com aplicações potenciais em biorefinaria de biomassa, bem como a formação dos recursos humanos para produção e rastreamento de bibliotecas de DNA ambiental, expressão de proteínas heterólogas em bactéria, e metodologias de engenharia de proteínas por mutagênese sítio-dirigida e evolução dirigida.

Auxílio Pesquisa FAPESP - Reparo de equipamento ?Conserto de centrifugas de chão?. Proc No. 2008/09063-7

As enzimas têm desempenhado um papel central na biotecnologia, sendo utilizadas em processos industriais para aumentar a especificidade e eficiência de processos, melhorar a pureza do produto e reduzir os gastos com compostos químicos e os impactos ambientais. O maior segmento (com 65% do mercado) é composto de enzimas com aplicações nas indústrias de detergentes, processamento de amido, têxtil, couro, celulose e papel, cosméticos e de medicamentos. As xilanases são enzimas que têm sido usadas em muitas aplicações biotecnológicas, inclusive no biobranqueamento da celulose durante o processamento de madeira na indústria de papel e celulose. Durante uma primeira etapa deste projeto, foi elaborado um protótipo de um sistema de engenharia de proteínas que permite a otimização das propriedades catalíticas de uma xilanase visando seu uso no processo de biobranqueamento da polpa de madeira. Este sistema utiliza um conjunto de técnicas inovadoras, que mimetiza no laboratório o processo de seleção natural darwiniano, portanto tem sido denominada evolução dirigida. Este sistema pode adaptar a xilanase para uma função desejada, ou seja, as propriedades catalíticas da xilanase podem ser otimizadas para processos industriais específicos. O desenvolvimento de enzimas por evolução dirigida, personalizadas e adaptáveis aos processos vigentes de branqueamento de celulose, é um serviço denominado PersoZyme. As xilanases usadas no processo de branqueamento da polpa de madeira devem ser resistentes ao calor (termofílica), e demonstrar uma atividade catalítica ótima em pH elevado (alcalofílica). Rodadas sucessivas de evolução dirigida serão usadas para alcançar estas propriedades catalíticas. O objetivo principal da produção de xilanase é otimizar o meio de cultura para condições de fermentação do sistema de expressão, é também aperfeiçoar o processo de purificação da enzima bruta para uso na escala industrial.