上课从微生物来改善生物燃料电池

所有的技术进步已经在我们的一生中,在许多情况下,背后自然能做什么。蚂蚁可以携带5000倍体重,和蜘蛛网是比钢强5倍。燃油效率也不例外。在一项新的研究中看到于德国的《应用化学国际版》,奈良科学与技术研究所的研究人员(NAIST)报告新的细节的质子转移途径镍(镍铁)氢化酶使用傅里叶转换红外光谱(ir)。这种传输是至关重要的氢代谢的微生物,研究使科学家更好地理解如何在建设新的模拟大自然生物燃料电池。

氢代谢是一个最古老的生命形式的能源生产和最强烈的研究因为它的进化意义。它也引起关注,因为它是一种清洁的能量来源。氢酶负责代谢中,镍铁氢化酶是最丰富的和古老的。

多少人知道这些酶。它可逆氧化酶类氢原子通过其Ni-Fe活跃的网站,这是被特定的氨基酸。然而,笔记NAIST教授回避副大臣,谁管理的研究中,化学反应中的某些基本需要被理解之前使用这个nanomachine设计生物燃料技术。

“氢化物和质子配合Ni-Fe网站protonation-deprotonation周期,导致四氢化酶。但质子转移途径是未知的,”他说。

缺乏透明度的一个原因一直无法解决拉伸频率不同的氢键。在新的工作,副大臣的团队,与其他研究人员在日本和中国合作,解决了这个问题通过观察photoconversions傅立叶变换红外光谱的氢化酶三个州。

独特的吸光度频率显示四个半胱氨酸之一,546年半胱氨酸,连同另一个氨基酸,谷氨酸34,有序转移水分子是至关重要的。科学家们使用新的信息来推断546年半胱氨酸硫分子和谷氨酸的酸组34调节氢气运输形成氢键。

“我们的研究结果表明,半胱氨酸546是质子供体和受体(Ni-Fe)氢化酶循环。他们也证明门槛降低氢键形成谷氨酸34和裂解催化循环期间,“笔记副大臣。

微生物已经适应了比人类更广泛的环境条件。他们可以找到舒适的气候我们地球上环境最恶劣的卧室。因此,看到[Ni-Fe] [Ni-Fe]氢化酶的质子转移优化为研究人员提供了一个范式试图制造高效能源催化剂的条件下。

“生活适应能源已花费数十亿年。我们相信它给了我们最好的能源效率模型在未来,“副大臣说。

参考
半胱氨酸SH(镍铁)氢化酶和谷氨酸羧基贡献质子转移了高度敏感的红外光谱。博士Hulin Tai Koji Nishikawa博士教授博士。Yoshiki Higuchi教授,博士。宗庆后wan毛博士教授。避开副大臣。于德国的《应用化学国际版》,https://doi.org/10.1002/anie.201904472。

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