Undersøgelse afslører indsigt i enzym, der bekæmper en almindelig drivhusgas

Et enzym, der bekæmper drivhusgassen lattergas (N₂ O) kan en dag give videnskabsmænd et potent nyt værktøj til at reducere mængden af ​​gas i atmosfæren, delvist takket være nye resultater offentliggjort i dag i Nature .

Undersøgelsen beskriver, hvordan enzymet-N₂ O-reduktase - er samlet og giver nøgleindsigt i dets evne til at omdanne dinitrogenoxid til harmløst nitrogen og vand. Forskningen blev ledet af VAI-lektor Juan Du, Ph.D., VAI-lektor Wei Lü, Ph.D., og University of Freiburg Professor Oliver Einsle, Ph.D.

"At håndtere drivhusgasser er en massiv, mangesidet bestræbelse. Dagens resultater er et tidligt, men vigtigt skridt mod udvikling af et andet værktøj til potentielt at bekæmpe én bidragyder til klimaændringer," sagde Du.

Drivhusgasser fanger varme i jordens atmosfære og bidrager til at øge den globale temperatur. Dinitrogenoxid tegner sig kun for omkring 7 % af drivhusgasserne, der produceres af menneskelige aktiviteter, men dets påvirkning er 300 gange så stor som den mest almindelige drivhusgas, kuldioxid. Dinitrogenoxid genereres oftest af landbrugspraksis, såsom brugen af ​​kvælstofgødning, ifølge U.S. Environmental Protection Agency. Det kan forblive i atmosfæren i mere end et århundrede.

N₂ O-reduktase bruges af visse mikrober til at nedbryde nitrogenbaserede molekyler som en del af Jordens naturlige nitrogenkredsløb. Brug af nitrogen-tung gødning kan overvælde disse mikrobers evne til fuldt ud at afbøde lattergas, så det kan undslippe ud i atmosfæren. At forstå præcis, hvordan dette sker, er et afgørende skridt hen imod strategier til at formidle lattergas og dermed reducere atmosfæriske niveauer.

Undersøgelsen fokuserede på N₂ O reduktase struktur og måden den interagerer med andre molekylære komplekser. Ved at bruge et væld af kortlægnings- og modelleringsteknikker opdagede holdet, at N₂ O-reduktase fungerer som en kanal, der omdanner kemisk energi til mekanisk energi, som igen driver leveringen af ​​kobberioner, der kræves til dannelsen af ​​mere N₂ O reduktase.

Resultaterne omformer en årti gammel tro på dette afgørende kobberleveringssystem og afslører en ny funktionsmåde for lignende molekyler. Selvom der er behov for yderligere forskning, giver resultaterne en detaljeret plan, der kan omsættes til fremtidige miljøsaneringsstrategier. + Udforsk yderligere

Katalytisk syntese af phenoler med dinitrogenoxid