Ilmuwan telah menciptakan enzim yang dapat meningkatkan laju dekomposisi plastik hingga enam kali lipat. Enzim yang ditemukan pada bakteri rumah sampah yang memakan makanan botol plastik telah digunakan dalam kombinasi dengan PETase untuk mempercepat penguraian plastik.
Tiga kali aktivitas enzim super
Tim merancang enzim PETase alami di laboratorium, yang dapat mempercepat penguraian PET sekitar 20%. Sekarang, tim transatlantik yang sama telah menggabungkan PETase dan "mitranya" (enzim kedua yang disebut MHETase) untuk menghasilkan peningkatan yang lebih besar: cukup mencampurkan PETase dengan MHETase dapat meningkatkan laju dekomposisi PET. Gandakan, dan rancang hubungan antara dua enzim untuk membuat "enzim super" yang melipatgandakan aktivitas ini.
Tim ini dipimpin oleh ilmuwan yang merancang PETase, Profesor John McGeehan, direktur Center for Enzyme Innovation (CEI) di University of Portsmouth, dan Dr. Gregg Beckham, peneliti senior di National Renewable Energy Laboratory (NREL). Di Amerika.
Profesor McKeehan berkata: Greg dan saya sedang berbicara tentang bagaimana PETase mengikis permukaan plastik, dan MHETase selanjutnya mencabik-cabiknya, jadi wajar untuk melihat apakah kita dapat menggunakannya bersama untuk meniru apa yang terjadi di alam. "
Dua enzim bekerja bersama
Eksperimen awal menunjukkan bahwa enzim ini memang dapat bekerja lebih baik bersama-sama, sehingga para peneliti memutuskan untuk mencoba menghubungkannya secara fisik, seperti menghubungkan dua Pac-Man dengan tali.
"Banyak pekerjaan telah dilakukan di kedua sisi Atlantik, tetapi ini sepadan dengan usaha-kami sangat senang melihat bahwa enzim chimeric baru kami tiga kali lebih cepat daripada enzim independen yang berevolusi secara alami, membuka jalan baru untuk pengembangan lebih lanjut. dan peningkatan. " McGeehan melanjutkan.
Baik PETase dan MHETase-PETase yang baru digabungkan dapat bekerja dengan mencerna plastik PET dan mengembalikannya ke struktur aslinya. Dengan cara ini, plastik dapat diproduksi dan digunakan kembali tanpa henti, sehingga mengurangi ketergantungan kita pada sumber daya fosil seperti minyak dan gas alam.
Profesor McKeehan menggunakan sinkrotron di Oxfordshire, yang menggunakan sinar-X, yang 10 miliar kali lebih kuat dari matahari, sebagai mikroskop, cukup untuk mengamati atom-atom individu. Hal ini memungkinkan tim peneliti untuk memecahkan struktur 3D dari enzim MHETase, sehingga memberi mereka cetak biru molekuler untuk mulai merancang sistem enzim yang lebih cepat.
Penelitian baru ini menggabungkan metode struktural, komputasi, biokimia dan bioinformatika untuk mengungkap pemahaman molekuler tentang struktur dan fungsinya. Penelitian ini adalah upaya tim besar yang melibatkan ilmuwan dari semua tahap karier.
