酶的“鸡尾酒”分解塑料快6倍

科学家们重新设计plastic-eating酶PETase现在已经创建了一种酶“鸡尾酒”可以消化塑料快6倍。

第二个酶,发现在相同的垃圾住细菌生活在节食的塑料瓶,已加上PETase加快分解的塑料。

PETase分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)回到它的构建块,创建一个回收塑料无限的机会和减少塑料污染和温室气体排放导致了气候变化。

宠物是最常见的热塑性塑料,用于制造一次性饮料瓶子,衣服和地毯和需要数百年才能分解环境中,但PETase可以缩短这个时间天。

最初发现在塑料回收建立革命的前景,创造一个潜在的低能耗解决方案解决塑料垃圾。团队设计自然PETase酶在实验室在分解快20%左右的宠物。

现在,同样的跨大西洋的团队结合PETase及其“伙伴”,第二个叫做MHETase的酶,产生更大的改进:简单混合PETase MHETase宠物崩溃的速度翻了一倍,和工程两种酶之间的连接来创建一个“super-enzyme”,这个活动增加了三倍。

这项研究发表在《美国国家科学院学报》上的美利坚合众国。

团队是由科学家们共同策划PETase,教授约翰•McGeehan创新中心主任酶(CEI)朴茨茅斯大学的博士和格雷格贝克汉姆,高级研究员在美国国家可再生能源实验室(NREL)。

McGeehan教授说:“我和格雷格聊天如何PETase攻击表面的塑料和MHETase排事态进一步恶化,所以看起来自然,看看我们可以使用它们在一起,模仿自然界中发生了什么。

“我们第一轮的实验表明,他们的确更好的一起工作,所以我们决定试着身体联系他们,像两个其实只有加入了一个字符串。

”花了大量的大西洋两岸的工作,但这是值得的,我们高兴地看到,我们的新嵌合酶是三倍速度比自然进化分离酶,为进一步改善开辟新途径。”

原PETase酶的发现预示着第一个希望全球塑料污染问题的解决方案可能会在掌握,尽管PETase本身是没有足够快的做出商业上可行的过程处理吨废弃聚酯瓶乱扔垃圾。

结合第二个酶,和找到他们一起工作的速度更快,意味着另一个飞跃已经找到解决塑料垃圾。

PETase和新组合MHETase-PETase消化PET塑料工作,返回到原来的构建块。这允许为塑料和重用不休,减少我们对化石资源,如石油和天然气的依赖。

教授McGeehan钻石光源使用,在牛津郡,同步使用强烈的x射线束比太阳亮100亿倍显微镜作为强大到足以看到单个原子。这允许团队解决MHETase酶的三维结构,给他们的分子开始工程更快的酶系统的蓝图。

这项新的研究结构相结合,计算,生物化学和生物信息学方法揭示分子对其结构和功能。这项研究是一个巨大的团队的努力涉及各级科学家的职业。

最初级的作者,罗西·格雷厄姆,联合朴茨茅斯CEI-NREL博士生说:“我最喜欢的一部分研究是如何的想法开始,不管是喝咖啡、坐火车上下班或者当传入大学走廊真的可以在任何时刻。

“这是一个很好的机会去学习和成长,这UK-USA协作和更多的贡献故事的另一个使用酶来解决我们的一些污染最严重的塑料。”

酶创新中心将酶从自然环境,利用合成生物学,适应他们为行业创造新的酶。

参考
诺特BC,埃里克森E,艾伦博士et al . two-enzyme系统的特征和工程塑料解聚作用。PNAS。2020年9月24日在线发表。doi:10.1073 / pnas.2006753117

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