Et algenfotoenzym, der bruger blåt lys til at omdanne fedtsyrer til kulbrinter

(Phys.org) - Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Frankrig har opdaget et algenfoto -enzym, der bruger blåt lys til at omdanne fedtsyrer til kulbrinter. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , holdet beskriver deres arbejde og muligheden for at bruge deres resultater som et middel til at levere en ny kulbrinteenergikilde. Nigel Scrutton med University of Manchester tilbyder et Perspektiv-stykke i samme tidsskriftsudgave, der skitserer kampen for at udnytte fotokemi i biologibaserede fremstillingsprocesser sammen med et overblik over arbejdet udført af holdet i Frankrig.

Som Scrutton bemærker, det er sjældent, at fotokatalyse bruges i biologisk baserede fremstillingsprocesser. Dette skyldes hovedsagelig mangel på biologisk materiale, der reagerer på lys på måder, der ville gøre dem nyttige i sådanne applikationer. Især mange organismer reagerer på lys, selvfølgelig, men meget få enzymer, der bruges af sådanne organismer, bruger lys som en direkte energikilde. I denne nye indsats, forskerne har fundet en undtagelse - et algefotoenzym, der omdanner fedtsyrer til kulbrinter ved hjælp af blåt lys og en riboflavin-cofaktor. De producerede kulbrinter kunne tænkes at blive brugt som energikilde, hvis proceduren kan skaleres.

Enzymet blev fundet i algen Chlorella variabilis og omtales af teamet som en fedtsyrefotodecarboxylase (FAP), og det virker sammen med cofaktoren flavin adenin dinucleotide (FAD). Holdet fandt ud af, at FAP-enzymet gør sit arbejde ved at forene flavins biokatalytiske og fotoreceptoregenskaber for at katalysere fedtsyrer gennem radikal kemi. Resultatet er fjernelse af carboxylgrupper fra fedtsyrer, resulterer i dannelsen af ​​alkaner.

Holdet rapporterer, at de observerede enzymet i aktion efter at have påført blåt lys på et protein, de havde udtrykt gennem en prøve af E. coli. De rekonstruerede også enzymets krystalstruktur som et middel til at opdage, hvordan det var bundet til fedtsyrer under katalyse. De foreslår endvidere, at deres arbejde antyder, at andre flavoenzymer også kan være phtoenzymer, venter bare på at blive opdaget.

© 2017 Phys.org