办理了塑料降解酶的晶体布局

网络整理 2019-04-18 19:01

MHETase的三维布局实际上显示出一些非凡的特征:诸如MHETase的酶在化学回响产生之前首先与其靶分子团结。对付分子的解析,你需要一种量身定制的酶:“我们此刻可以精确地定位MHET分子与MHETase对接的位置,以及MHET如何破裂成两个对苯二甲酸和乙二醇的布局单位,”Weber说。

办理了塑料降解酶的晶体布局

与Greifswald大学传授Uwe Bornscheuer博士一起,该团队开拓了办理MHETase布局的想法,然后操作这种洞察力优化酶在PET接纳中的应用。为此,他们首先必需从细菌细胞中提取酶并净化它。“为了相识MHETase如何与PET结归并解析它,你需要一块与MHETase团结但不会被它裂解的塑料碎片,”Weber表明道。他们切割了一个PET瓶,化学解析了PET聚合物,并从中合成了一个与MHETase团结但不再被它裂解的小化学片断。从这种“关闭的”MHETase中,发展出微小的晶体用于布局研究。

将来的方针包罗优化酶PETase和MHETase以解析PET。他们打算通过进一步开展生物布局研究来增补这些研究,以便系统地开拓用于情况应用的塑料消化酶,这一需求日益增长,因为估量2020年PET的家产出产将高出7000万吨。

这项事情颁发在Nature Communications 文章“与基质团结的塑性降解的Ideonella sakaiensis MHETase的布局”中,显示了与不行水解的MHET雷同物团结的无活性配体的MHET酶和MHETase的布局。

利用酶来解析聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) - 别的称为塑料 - 在已往的几年中显示出庞大的但愿,这是由于2016年发明白一种在PET上发展并部门以其为食的细菌。细菌Ideonella sakaiensis 拥有两种酶,即PETase和MHETase,它们可以或许消化PET塑料聚合物。此刻,来自德国Greifswaldin大学的新研究已经确定了与不行水解的MHET雷同物团结的无活性配体的MHET酶和MHETase的晶体布局。

“MHETase比PETase大得多,甚至更巨大。单个MHETase分子由600个氨基酸或约4000个原子构成。MHETase的外貌约莫是PETase外貌的两倍,因此对PET的解析具有更大的优化潜力,“格赖夫斯瓦尔德大学研究科学家Gert Weber博士表明道。

布局在2018年办理的PETase将塑料解析成较小的PET布局单位,主要是MHET。MHETase将其分成PET,对苯二甲酸和乙二醇的两种根基前体布局单位。

MHETase在接纳替代聚酯中的潜在用途强调了领略和定制与差异底物的团结的需要。作者写道,他们“估量我们遍及的布局表征和MHETase底物特异性的劈头公道调理为基于MHETase支架和与PET酶组合的定制酶促PET降解系统的开拓提供了精采的起点。”研究功效是改造PETase / MHETase系统的重要一步,PET系统将PET接纳与其对原油的依赖脱钩,并以节能和可一连的方法举办。

然而,PETase和MHETase都没有出格有效。“几十年来,塑料只能在这种局限上存在 - 纵然细菌具有几代人的快速演替和快速的适应性,也无法在如此短的时间内通过试验和错误的演化进程找到完美的办理方案,”Weber表明道。 。“由于澄清了这种很是重要的酶的布局,我们此刻也可以或许打算,出产和生物化学表征显示出比天然MHET酶明显更高活性的变体,甚至对PET降解的另一种中间产品具有活性,BHET ,“Bornscheuer增补道。

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