Biorremediação de Água Subterrânea Contaminada com Cromo Usando Redutase de Cromato de Pseudomonas putida: Uma Abordagem In Silico

O cromo é um metal pesado tóxico abundantemente presente no meio ambiente, especificamente em águas subterrâneas. A água subterrânea na Arábia Saudita foi avaliada quanto à presença de metais pesados; o cromo foi detectado em alta concentração em Madinah. Muitos pesquisadores usaram vários bioprocessos nas últimas décadas para mitigar a toxicidade do Cr(VI). O gênero Pseudomonas, membro Pseudomonas putida, está amplamente disperso no meio ambiente natural. P. putida é resistente ao cromato e possui uma alta taxa de redução de cromato. Procedimentos de biorremediação podem erradicar o metal mais toxicamente potente, Cr(VI), em água, ar e solo. A redutase de cromato (ChrR) é uma enzima bacteriana de P. putida que pode ser utilizada na biorremediação para remover cromato do meio ambiente de maneira econômica e ambientalmente segura. Para compreender o papel da ChrR na redução do Cr(VI) para Cr(III), uma análise de sequência minuciosa foi seguida pela construção de modelos para o tipo selvagem e mutantes, aplicando várias técnicas de modelagem por homologia. A qualidade da estrutura da proteína dos modelos gerados foi avaliada, e o melhor modelo foi adotado para otimização adicional utilizando uma técnica de minimização de energia. Estudos de docking molecular investigaram a interação intra-molecular entre a ChrR tipo selvagem e mutante e Cr(VI). Nosso estudo é um método inovador para determinar a estrutura 3D e a interação da ChrR com Cr(VI) para convertê-lo em uma forma menos perigosa (III). Além disso, fornece mutantes estáveis: Arg83Trp, Gly124Ile e His127Trp, com alta afinidade de ligação ao Cr(VI), que podem ser considerados para engenharia de proteínas para produzir enzimas estáveis e eficazes para reduzir Cr(VI) a uma forma menos tóxica.