Forskere har skabt et enzym, der kan øge hastigheden af plastisk nedbrydning seks gange. Et enzym, der findes i skraldhusbakterier, der fodrer med plastflaskekostvaner, er blevet brugt i kombination med PETase for at fremskynde nedbrydningen af plast.
Tre gange aktiviteten af superenzym
Holdet designede et naturligt PETase-enzym i laboratoriet, som kan fremskynde nedbrydningen af PET med ca. 20%. Nu har det samme transatlantiske team kombineret PETase og dets "partner" (det andet enzym kaldet MHETase) for at producere endnu større forbedringer: simpelthen at blande PETase med MHETase kan øge hastigheden af PET-nedbrydning fordoble det og designe forbindelsen mellem de to enzymer at skabe et "superenzym", der tredobler denne aktivitet.
Holdet ledes af forskeren, der designede PETase, professor John McGeehan, direktør for Center for Enzyme Innovation (CEI) ved University of Portsmouth, og Dr. Gregg Beckham, en seniorforsker ved National Renewable Energy Laboratory (NREL). I USA
Professor McKeehan sagde: Greg og jeg taler om, hvordan PETase udhuler overfladen af plastik, og MHETase strimler den yderligere, så det er naturligt at se, om vi kan bruge dem sammen til at efterligne, hvad der sker i naturen. "
To enzymer arbejder sammen
Indledende eksperimenter viste, at disse enzymer faktisk kan arbejde bedre sammen, så forskerne besluttede at forsøge at forbinde dem fysisk, ligesom at forbinde to Pac-Man med et reb.
"Der er gjort meget arbejde på begge sider af Atlanterhavet, men det er værd at gøre - vi er glade for at se, at vores nye kimære enzym er tre gange hurtigere end det naturligt udviklede uafhængige enzym, der åbner nye muligheder for yderligere udvikling og forbedring. " McGeehan fortsatte.
Både PETase og den nyligt kombinerede MHETase-PETase kan fungere ved at fordøje PET-plast og gendanne den til sin oprindelige struktur. På denne måde kan plast fremstilles og genbruges uendeligt, hvilket reducerer vores afhængighed af fossile ressourcer som olie og naturgas.
Professor McKeehan brugte en synkrotron i Oxfordshire, der bruger røntgenstråler, som er 10 milliarder gange stærkere end solen, som et mikroskop, nok til at observere individuelle atomer. Dette tillod forskergruppen at løse 3D-strukturen af MHETase-enzymet og derved give dem en molekylær plan for at begynde at designe hurtigere enzymsystemer.
Denne nye forskning kombinerer strukturelle, beregningsmæssige, biokemiske og bioinformatikmetoder for at afsløre molekylær forståelse af dens struktur og funktion. Denne forskning er en kæmpe teamindsats, der involverer forskere fra alle karrierefaser.
