Синтетическая биофиксация CO2 – новая цель

(Zapoved) – Поиск новых способов улавливания и преобразования углекислого газа в качестве инструмента контроля климата продолжается. Одним из последних достижений в этой области являетсяИнститут Макса Планка в Германии, где группа исследователей отметила крупный прорыв в области технологий CCS (улавливания и хранения углерода). Команда разработала методику синтетическая биофиксация CO2способный захватывать молекулы из воздуха более эффективно, чем это происходит в природе, при фотосинтезе.

Два суперфермента для биофиксации CO2

Синтетический путь фиксации группы, возглавляемый Тобиасом Эрбом, называется ТЭТА-цикл и включает в себя 17 биокатализаторов происходит от 9 микроорганизмов. Из этих катализаторов два, в частности, фиксируют углерод и, насколько известно человеческим исследованиям, делают это быстрее всего. Поговорим о ферментах кротонил-КоА-карбоксилаза/редуктаза И фосфоенолпируваткарбоксилаза. Оба, взятые по отдельности, способны ускорить реакцию улавливания CO2, работая до 10 раз быстрее, чем рибулозобисфосфаткарбоксилазасамый распространенный фермент на Земле, ответственный за биофиксацию CO2 в растительных организмах.

Роль кишечной палочки

Каждый ТЭТА-цикл превращает две молекулы углекислого газа в одну. ацетил-КоАнаконец, соединение, обеспечивающее метаболизм всех живых организмов и составной элемент широкого спектра биосоединений, в том числе биотопливо. Но развития цепочки реакций было недостаточно. Вот почему команда решила, с одной стороны, повысить выход ацетил-КоА в 100 раз, а с другой стороны, включить этот процесс в один микроорганизм. Подробно ученые разделили цикл ТЭТА на три модуля, каждый из которых был успешно реализован в бактерии. кишечная палочка.

«Особенность этого цикла состоит в том, что он содержит несколько промежуточных продуктов, которые действуют как центральные метаболиты в метаболизме бактерии», объясняет Шаньшань Ловедущий автор исследование опубликовано в журнале Nature Catalesis. «Это дублирование дает возможность разработать модульный подход к его реализации.«. В настоящее время группа продемонстрировала функциональность каждого модуля индивидуально, но не смогла завершить цикл. Другими словами, бактерия E. coli, созданная с помощью этих модификаций, не способна питаться одним только CO2. Но первый серьезный прогресс был достигнут.