Forskere har laget et enzym som kan øke hastigheten på plastisk nedbrytning seks ganger. Et enzym som finnes i søppelhusbakterier som spiser på plastflaskedieter, har blitt brukt i kombinasjon med PETase for å akselerere nedbrytningen av plast.
Tre ganger aktiviteten til superenzym
Teamet designet et naturlig PETase-enzym i laboratoriet, som kan øke nedbrytningen av PET med ca 20%. Nå har det samme transatlantiske teamet kombinert PETase og dets "partner" (det andre enzymet kalt MHETase) for å produsere enda større forbedringer: Bare å blande PETase med MHETase kan øke hastigheten på PET-dekomponering Dobbelt, og designe forbindelsen mellom de to enzymene for å skape et "superenzym" som tredobler denne aktiviteten.
Teamet ledes av forskeren som designet PETase, professor John McGeehan, direktør for Center for Enzyme Innovation (CEI) ved University of Portsmouth, og Dr. Gregg Beckham, seniorforsker ved National Renewable Energy Laboratory (NREL). I USA.
Professor McKeehan sa: Greg og jeg snakker om hvordan PETase eroderer overflaten av plast, og MHETase strimler den ytterligere, så det er naturlig å se om vi kan bruke dem sammen for å etterligne det som skjer i naturen. "
To enzymer fungerer sammen
Innledende eksperimenter viste at disse enzymene faktisk kan fungere bedre sammen, så forskerne bestemte seg for å prøve å koble dem fysisk, akkurat som å koble to Pac-Man med et tau.
"Det er gjort mye arbeid på begge sider av Atlanterhavet, men det er verdt innsatsen - vi er glade for å se at vårt nye kimære enzym er tre ganger raskere enn det naturlig utviklede uavhengige enzymet, og åpner for nye veier for videre utvikling og forbedring. " McGeehan fortsatte.
Både PETase og den nylig kombinerte MHETase-PETase kan fungere ved å fordøye PET-plast og gjenopprette den til sin opprinnelige struktur. På denne måten kan plast produseres og gjenbrukes uendelig, og derved redusere vår avhengighet av fossile ressurser som olje og naturgass.
Professor McKeehan brukte en synkrotron i Oxfordshire, som bruker røntgenstråler, som er 10 milliarder ganger sterkere enn solen, som et mikroskop, nok til å observere individuelle atomer. Dette tillot forskerteamet å løse 3D-strukturen til MHETase-enzymet, og derved gi dem en molekylær plan for å begynne å designe raskere enzymsystemer.
Denne nye forskningen kombinerer strukturelle, beregningsmessige, biokjemiske og bioinformatiske metoder for å avsløre molekylær forståelse av dens struktur og funksjon. Denne forskningen er en enorm teaminnsats som involverer forskere fra alle karrierer.
