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Science和NatCommun两篇研讨提醒出塑料PET降解分子机制

更新时间:2022-01-16 22:24:44 | 作者:火狐体育app 点击次数: 41次字号:T|T
相关介绍

  科学家们一向致力于处理资料的不行降解问题。2016年,来自日本的一个研讨小组在Science期刊上宣布的一项研讨中判定出一种被称作Ideonella sakaiensis的降解PET的细菌,这种细菌或许降解和再循环运用PET。但是,PET降解的具体分子机制仍然是不知道的。

  这项研讨经过模仿PETase与一种PET代替性模仿底物之间的对接,猜测了一种特别的分子机制。他们运用根据结构的蛋白工程构建出IsPETase的一种具有增强的PET降解活性的变体。

  据估计这项研讨中运用的新办法或许有助于进一步研讨其他的不只可以降解PET而且也可以降解其他塑料的酶。

  在运用后,PET因为其不行生物降解性而引起环境污染问题。传统上,PET在废物掩埋场经过焚化进行处理,有时运用化学办法进行再循环运用,但这会导致进一步的环境污染。因而,高效率的PET降解酶和根据生物的环保办法是人们想要的。

  近期,日本研讨人员别离出一种新的细菌物种,即Ideonella sakaiensis,它可以运用PET作为碳源。这种细菌中的IsPETase可以比其他PET降解酶愈加成功地降解PET。但是,它的具体的效果机制尚未被说明,这阻止了进一步的研讨。

  在这项新的研讨中,这些研讨人员研讨了作为底物的PET怎么与酶IsPETase结合,以及比较于其他的角质酶(cutinase)和酯酶,这种酶结构存在的哪些差异导致相对较高的PET降解活性。根据三维结构和相关的生化研讨,他们成功地确认了IsPETase的PET降解活性的根底,而且运用一种新的体系进化树提出其他的可以降解PET的酶。他们指出因为IsPETase存在一种结构裂缝,PET的4个单羟乙基对苯二甲酸乙二醇酯(monohydroxyethyl terephthalate, MHET)部分是最为匹配的底物,即使对PET的10~20聚体而言,也是如此。鉴于这是初次模仿PETase与PET而不是它的单体之间的对接,这是有意义的。

  此外,他们成功地开宣布IsPETase的一种具有更高PET降解活性的新式变体,并运用这种变体的晶体结构来证明这种变体的结构改变使得它比野生型IsPETase更好地习惯底物PET,这将导致人们开宣布优异的酶和构建渠道用于根据微生物的塑料再循环运用。(生物谷