科学者たちは、プラスチックの分解速度を6倍に高めることができる酵素を作成しました。ペットボトルの餌を食べるゴミ屋敷のバクテリアに含まれる酵素をPETaseと組み合わせて使用し、プラスチックの分解を促進しています。
スーパー酵素の3倍の活性
チームは実験室で天然のPETase酵素を設計しました。これにより、PETの分解を約20%高速化できます。現在、同じ大西洋横断チームがPETaseとその「パートナー」(MHETaseと呼ばれる2番目の酵素)を組み合わせてさらに大きな改善を生み出しています。PETaseをMHETaseと混合するだけで、PET分解速度を2倍にし、2つの酵素間の接続を設計できます。この活動を3倍にする「スーパー酵素」を作成します。
チームは、PETaseを設計した科学者、ポーツマス大学の酵素イノベーションセンター(CEI)の所長であるジョンマクギーハン教授、および国立再生可能エネルギー研究所(NREL)の主任研究員であるグレッグベッカム博士によって率いられています。米国で。
マッキーハン教授は次のように述べています。グレッグと私は、PETaseがプラスチックの表面を侵食する方法について話していて、MHETaseはそれをさらに細断するので、自然界で起こることを模倣するためにそれらを一緒に使用できるかどうかを確認するのは自然です。 「」
2つの酵素が一緒に働く
最初の実験では、これらの酵素が実際にうまく連携できることが示されたため、研究者たちは、2つのパックマンをロープで接続するのと同じように、物理的に接続することにしました。
「大西洋の両側で多くの研究が行われていますが、努力する価値があります。私たちの新しいキメラ酵素は、自然に進化した独立した酵素よりも3倍速く、さらなる開発への新しい道を開いていることを嬉しく思います。と改善。」マクギーハンは続けた。
PETaseと新しく組み合わされたMHETase-PETaseはどちらも、PETプラスチックを消化して元の構造に戻すことで機能します。このようにして、プラスチックを無限に製造して再利用できるため、石油や天然ガスなどの化石資源への依存を減らすことができます。
マッキーハン教授は、オックスフォードシャーのシンクロトロンを使用しました。シンクロトロンは、太陽の100億倍の強度を持つX線を顕微鏡として使用し、個々の原子を観察するのに十分です。これにより、研究チームはMHETase酵素の3D構造を解くことができ、それによって分子の青写真を提供して、より高速な酵素システムの設計を開始することができました。
この新しい研究は、構造的、計算的、生化学的およびバイオインフォマティクスの方法を組み合わせて、その構造と機能の分子的理解を明らかにします。この研究は、すべてのキャリアステージの科学者が関与する巨大なチームの努力です。