Tutkijat ovat luoneet entsyymin, joka voi lisätä muovin hajoamisnopeutta kuusi kertaa. Muovipulloruokavaliota ruokkivaa roskatalobakteereista löydettyä entsyymiä on käytetty yhdessä PETaasin kanssa muovin hajoamisen nopeuttamiseksi.
Kolme kertaa superentsyymin aktiivisuus
Tiimi suunnitteli laboratoriossa luonnollisen PETaasientsyymin, joka voi nopeuttaa PET: n hajoamista noin 20%. Nyt sama transatlanttinen tiimi on yhdistänyt PETaasin ja sen "kumppanin" (toisen entsyymin, nimeltään MHETaasi) tuottamaan vielä suurempia parannuksia: Yksinkertaisesti PETaasin sekoittaminen MHETaasin kanssa voi lisätä PET: n hajoamisnopeutta kaksinkertaiseksi ja suunnitella kahden entsyymin välisen yhteyden luoda "superentsyymi", joka kolminkertaistaa tämän toiminnan.
Ryhmää johtaa PETase-suunnittelija, professori John McGeehan, Portsmouthin yliopiston entsyymien innovaatiokeskuksen (CEI) johtaja ja tohtori Gregg Beckham, kansallisen uusiutuvan energian laboratorion (NREL) vanhempi tutkija. Yhdysvalloissa.
Professori McKeehan sanoi: Greg ja minä puhumme siitä, kuinka PETaasi kuluttaa muovin pintaa, ja MHETaasi silppuaa sitä edelleen, joten on luonnollista nähdä, voimmeko käyttää niitä jäljittelemään sitä, mitä luonnossa tapahtuu. "
Kaksi entsyymiä toimivat yhdessä
Alustavat kokeet osoittivat, että nämä entsyymit voivat todellakin toimia paremmin yhdessä, joten tutkijat päättivät yrittää yhdistää ne fyysisesti, aivan kuten kahden Pac-Manin liittäminen köyteen.
"Paljon työtä on tehty molemmin puolin Atlanttia, mutta vaivan arvoinen - on ilo nähdä, että uusi kimeerinen entsyymimme on kolme kertaa nopeampi kuin luonnossa kehittynyt itsenäinen entsyymi, mikä avaa uusia mahdollisuuksia jatkokehitykseen ja parantaminen. " McGeehan jatkoi.
Sekä PETaasi että uusi yhdistetty MHETaasi-PETaasi voivat toimia sulattamalla PET-muovia ja palauttamalla sen alkuperäisen rakenteen. Tällä tavalla muovia voidaan valmistaa ja käyttää uudelleen loputtomasti, mikä vähentää riippuvuutta fossiilisista resursseista, kuten öljystä ja maakaasusta.
Professori McKeehan käytti synkrotronia Oxfordshiressä, joka käyttää mikroskooppina röntgensäteitä, jotka ovat 10 miljardia kertaa aurinkoa vahvemmat, yksittäisten atomien tarkkailuun. Tämä antoi tutkimusryhmälle mahdollisuuden ratkaista MHETase-entsyymin 3D-rakenne ja siten tarjota heille molekyylisuunnitelma aloittaa nopeammien entsyymijärjestelmien suunnittelu.
Tämä uusi tutkimus yhdistää rakenteelliset, laskennalliset, biokemialliset ja bioinformatiikkamenetelmät paljastamaan molekyylituntemuksen sen rakenteesta ja toiminnasta. Tämä tutkimus on valtava tiimityö, johon osallistuvat tutkijat kaikilla uran vaiheilla.
