Vedci vytvorili enzým, ktorý dokáže šesťkrát zvýšiť rýchlosť rozkladu plastov. Enzým, ktorý sa nachádza v baktériách v domoch na odpadky a ktoré sa živia stravou z plastových fliaš, sa použil v kombinácii s PETázou na urýchlenie rozkladu plastov.
Trojnásobná aktivita super enzýmu
Tím navrhol v laboratóriu prírodný enzým PETáza, ktorý dokáže urýchliť rozklad PET asi o 20%. Rovnaký transatlantický tím teraz spojil PETázu a jej „partnera“ (druhý enzým nazývaný MHETáza) s cieľom dosiahnuť ešte väčšie vylepšenia: jednoduché zmiešanie PETázy s MHETázou môže zvýšiť rýchlosť rozkladu PET. Zdvojnásobte to a navrhnite spojenie medzi týmito dvoma enzýmami aby sa vytvoril „super enzým“, ktorý túto činnosť strojnásobí.
Tím vedie vedec, ktorý navrhol PETase, profesor John McGeehan, riaditeľ Centra pre inováciu enzýmov (CEI) na univerzite v Portsmouthe, a Dr. Gregg Beckham, vedúci výskumný pracovník v Národnom laboratóriu pre obnoviteľnú energiu (NREL). V U.S.A.
Profesor McKeehan povedal: Greg a ja hovoríme o tom, ako PETáza rozrušuje povrch plastov, a MHETáza ho ďalej rozdrobuje, takže je prirodzené zistiť, či ich dokážeme použiť na napodobnenie toho, čo sa deje v prírode. „
Dva enzýmy spolupracujú
Počiatočné experimenty ukázali, že tieto enzýmy môžu skutočne lepšie spolupracovať, preto sa vedci rozhodli pokúsiť sa ich spojiť fyzicky, rovnako ako spojenie dvoch Pac-Manov pomocou lana.
„Na oboch stranách Atlantiku sa urobilo veľa práce, ale stojí za to - s potešením vidíme, že náš nový chimérický enzým je trikrát rýchlejší ako prirodzene vyvinutý nezávislý enzým, čo otvára nové cesty pre ďalší vývoj a zlepšovanie. “ McGeehan pokračoval.
PETáza aj novo kombinovaná MHETáza-PETáza môžu pracovať trávením PET plastu a jeho obnovením do pôvodnej štruktúry. Týmto spôsobom je možné plasty vyrábať a opakovane používať, čím sa znižuje naša závislosť od fosílnych zdrojov, ako sú ropa a zemný plyn.
Profesor McKeehan použil v Oxfordshire synchrotrón, ktorý na pozorovanie jednotlivých atómov využíva ako mikroskop röntgenové lúče, ktoré sú 10 miliárdkrát silnejšie ako slnko. To umožnilo výskumnému tímu vyriešiť 3D štruktúru enzýmu MHETázy, čím im poskytol molekulárny plán, aby mohli začať navrhovať rýchlejšie enzýmové systémy.
Tento nový výskum kombinuje štrukturálne, výpočtové, biochemické a bioinformatické metódy s cieľom odhaliť molekulárne porozumenie jeho štruktúry a funkcie. Tento výskum je obrovským tímovým úsilím, do ktorého sú zapojení vedci všetkých etáp kariéry.
