Ученые создали фермент, который может увеличить скорость разложения пластика в шесть раз. Фермент, обнаруженный в бактериях мусорного дома, которые питаются диетами из пластиковых бутылок, был использован в сочетании с ПЭТазой для ускорения разложения пластика.
В три раза больше активности суперфермента
Команда разработала в лаборатории натуральный фермент ПЭТаза, который может ускорить разложение ПЭТ примерно на 20%. Теперь та же трансатлантическая команда объединила ПЭТазу и ее «партнер» (второй фермент, называемый MHETase), чтобы добиться еще больших улучшений: простое смешивание ПЭТазы с MHETase может увеличить скорость разложения ПЭТ. Удвоить ее и создать связь между двумя ферментами. создать «суперфермент», который утроит эту активность.
Группу возглавляют ученый, который разработал PETase, профессор Джон МакГихан, директор Центра инноваций ферментов (CEI) в Портсмутском университете, и доктор Грегг Бекхэм, старший научный сотрудник Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL). В США.
Профессор МакКихан сказал: «Мы с Грегом говорим о том, как PETase разъедает поверхность пластика, а MHETase еще больше измельчает ее, поэтому естественно увидеть, можем ли мы использовать их вместе, чтобы имитировать то, что происходит в природе. "
Два фермента работают вместе
Первоначальные эксперименты показали, что эти ферменты действительно могут работать лучше вместе, поэтому исследователи решили попытаться соединить их физически, как если бы два Пакмана соединяли веревкой.
«По обе стороны Атлантики была проделана большая работа, но она того стоит - мы рады видеть, что наш новый химерный фермент в три раза быстрее, чем естественный независимый фермент, открывая новые возможности для дальнейшего развития. и улучшение ". Макгиэн продолжил.
И ПЭТаза, и новая комбинация МНЕТаза-ПЭТаза могут работать, переваривая ПЭТ-пластик и возвращая ему первоначальную структуру. Таким образом, пластмассы можно производить и повторно использовать бесконечно, тем самым снижая нашу зависимость от ископаемых ресурсов, таких как нефть и природный газ.
Профессор Маккиэн использовал синхротрон в Оксфордшире, который использует рентгеновские лучи, которые в 10 миллиардов раз сильнее Солнца, в качестве микроскопа, достаточного для наблюдения за отдельными атомами. Это позволило исследовательской группе решить трехмерную структуру фермента MHETase, тем самым предоставив им молекулярный план для начала разработки более быстрых ферментных систем.
Это новое исследование сочетает в себе структурные, вычислительные, биохимические и биоинформатические методы, чтобы раскрыть молекулярное понимание его структуры и функций. Это исследование представляет собой огромную командную работу с участием ученых всех этапов карьеры.
