- Польша намерена защищать своё сельское хозяйство от Украины
- Китай предлагает провести мирную конференцию по украинскому вопросу с участием РФ
- FPV-дроны бьют пехоту ВСУ у Часов Яра (ВИДЕО)
- Следствие изъяло в МЧС документы по пожарным проверкам «Крокус Сити Холла»
- Россия создаст зерновую биржу БРИКС
Ученые случайно сделали фермент-пожиратель пластика еще более прожорливым
Ученые случайно сделали фермент-пожиратель пластика еще более прожорливым
Электронная микрофотография фермента, расщепляющего ПЭТ.
Dennis Schroeder / NREL
Случайно созданный мутантный фермент расщепляет пластик лучше, чем природный, пишут биологи в Proceedings of the National Academy of Sciences. Они изучали кристаллическую структуру недавно открытого фермента, который расщепляет полиэтилентерефталат (ПЭТ), и для проверки одной из гипотез внесли мутации в активный центр белка, которые должны были «выключить» его активность, однако вместо этого фермент стал работать на 20 процентов эффективнее природного аналога.
Сейчас пластик стал одним из основных загрязнителей окружающей среды. По оценкам исследователей, за 60 лет, с того момента, как начало развиваться промышленное производство пластика, в мире произвели более 8,3 миллиардов тонн разных его видов. Около 80 процентов пластиковых отходов выбрасывается.
Полиэтилентерефталат — одна из самых распространенных разновидностей пластика, из него изготавливают емкости для напитков и искусственное волокно. Поэтому исследователи ищут способы утилизации ПЭТ без ущерба для окружающей среды. В 2016 году японские микробиологи, исследуя почву вблизи завода по производству ПЭТ, нашли бактерию Ideonella sakaiensis, которая его гидролизует. С помощью специальных ферментов микроорганизм расщепляет ПЭТ на малотоксичные терефталевую кислоту и этиленгликоль. За шесть недель бактерии оказались способны переработать полимерную пленку толщиной 0,2 миллиметра.
Один из ферментов I.sakaiensis — ПЭТаза — «запускает» процесс деградации ПЭТ и расщепляет полимер на мономерные звенья. В новой работе биологи под руководством профессора Джона Макгихана (John McGeehan) из Плимутского университета и доктора Грега Бекхема (Gregg Beckham) из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США исследовали кристаллическую структуру ПЭТазы, чтобы понять, как она работает. Ученые построили трехмерную модель фермента и смогли увидеть, как работает его активный центр, удерживая и расщепляя молекулу полимера.
Исследователи выяснили, что по структуре белок похож на свой природный аналог, кутиназу. Этот фермент способен гидролизовать природный воск кутин, который защищает листья и плоды растений от чрезмерного испарения воды, но не может расщеплять разветвленные искусственные полимеры. В отличие от кутиназы у ПЭТазы более открытый активный центр, который может удерживать такие молекулы. Поэтому биологи предположили, что микроорганизм эволюционировал в почвах, содержащих ПЭТ, и обзавелся ферментами, гидролизующими полимер. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые создали мутантную ПЭТазу с активным центром, похожим на активный центр кутиназы.
Однако мутантный фермент стал гидролизовать пластик на 20 процентов активнее природной ПЭТазы. Более того, он оказался способен перерабатывать полиэтилен фурандикарбоксилат — полимер, получаемый из целлюлозы. «Технологически процесс получения фермента почти такой же, как получение белков, которые используются в биодетергентах и при произведстве биотоплива. Технология существует и есть большая вероятность, что в последующие годы мы увидим индустриальный процесс расщепления ПЭТ и, возможно, других веществ на первоначальные «строительные блоки», которые можно будет постоянно перерабатывать», — говорит Джон Макгихан.
Смотрите также:
Теги:
Другие новости по теме:
- Учёные выяснили, что недостаток сна может привести к развитию болезни Альцг ...Учёные из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что недостаток сна может вызвать накопление в головном мозге человека бета-амилоидного белка. А он, в свою очередь, способен привести к
- Британские учёные убедились в необходимости существования мужчинУчёные из Университета Восточной Англии провели многолетний опыт, чтобы узнать, зачем природа создала мужчин. Изучая жуков, исследователи пришли к выводу, что роль мужского пола совсем не сводится
- Учёные создали субстанцию, позволяющую дышать под водойГруппе исследователей из Университета Южной Дании удалось синтезировать материал, в буквальном смысле забирающий кислород из воздуха и консервирующий его для последующего использования. Материал
- Продукты из нефтиУдивительно, но когда начинаешь разбираться в том, что сегодня делают из нефти, оказывается, что чуть ли не все товары, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, имеют в своем составе продукты
- Суперкомпьютеры моделируют будущееМосковский университет и Академия наук являются лидерами в области создания супервычислителей. Московский университет в январе этого года ставит машину, которая будет иметь скорости счета измеряемую
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Популярные теги
Показать все теги