Jak snížit skleníkový plyn? Tipy od mikrobů, které jedí metan

Bakterie, které se živí metanem, se nacházejí v náročných prostředích, jako jsou aktivní geotermální horké prameny.

Pokročilé rentgenové techniky umožňují porozumět bakteriálnímu enzymu, který z plynného metanu dělá kapalné palivo.

Vědci určili strukturu jedinečného enzymu produkovaného třídou bakterií, která konzumuje metan, který přeměňuje skleníkový plyn na methanol – široce používaný kapalný a průmyslový produkt.

Jejich nová studie, publikovaná Journal of the American Chemical Society, je první, kdo uvádí strukturu enzymu zvaného rozpustná methan monooxygenáza (sMMO) při pokojové teplotě v redukované i oxidované formě. Podrobné strukturální informace pomohou vědcům navrhnout účinné katalyzátory pro průmyslový methan až po procesy přeměny methanolu.

„Byli jsme schopni odhalit strukturu sMMO a zjistit, jak jsou dva atomy železa kolem aktivního místa enzymu pozměněny, a podporovat katalýzu této náročné chemické reakce,“ říká autor Jan Kern, biologický pracovník z Berkeley Lab. Proces „zahrnuje rozbití vazby uhlík-vodík a zabudování kyslíku – přeměnu uhlovodíku na alkohol. Laser s volnými elektrony (XFEL) v situacích, kdy tradiční krystalografie není možná, v tomto případě kvůli reaktivním kovům v centru enzymu. “

Studium těchto enzymů konvenční rentgenovou metodou často poskytuje nesprávné výsledky v důsledku radiačního poškození. Díky použití XFEL byli vědci schopni získat přesné strukturní informace o dvou oxidačních stavech.

Bakterie, které metabolizují metan (methanotrofy), se nacházejí v půdě a ve vodě bez kyslíku. Na těchto anaerobních stanovištích hrají bakterie důležitou roli recyklátorů uhlíku; přeměňují metan (CH4) na více používané molekuly, na kterých závisí oni a další organismy.

Odkaz: „Struktura XFEL s vysokým rozlišením komplexu rozpustné methan-monooxygenázy a hydroxylázy se složkou globální regulace teploty ve dvou oxidačních státech“ od Vivek Srinivas, Rahul Banerjee, Hugo Lebrette, Jason C. Jones, Oskar Aurelius, In-Sik Kim Cindy C. Pham Sheraz Gul, Kyle D. Sutherlin, Asmit Bhowmick, Juliane John, Esra Bozkurt, Thomas Fransson, Pierre Aller, Agata Butryn, Isabel Bogacz, Philipp Simon, Stephen Keable, Alexander Britz, Kensuke Tono, Kyung Sook Kim, Sang-Youn Park , Sang Jae Lee, Jaehyun Park, Roberto Alonso-Mori, Franklin D. Fuller, Alexander Batyuk, Aaron S. Brewster, Uwe Bergmann, Nicholas K. Sauter, Allen M. Orville, Vittal K. Yachandra, Junko Yano, John D. Lipscomb, Jan Kern a Martin Högbom, 20. července 2020, Journal of the American Chemical Society.
DOI: 10.1021 / jacs.0c05613

Tento výzkum je spoluprací mezi vědci z Berkeley Lab, University of Minnesota, Stockholm University, SLAC a Diamantový zdroj světla.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Hojnost života v korálových útesech je záhadná již od dob Charlese Darwina – nový výzkum poskytuje odpovědi

Ryby krmící plankton často kontrolují shromáždění ryb v oceánských korálových útesech. Uznání: Dr. Christina Skinner Studie odhaluje otevřenou mořskou vodu, která byla dříve považována...

Vysvětlují mladiství „tyrani“ – potomci masožravých dinosaurů nedostatek rozmanitosti dinosaurů?

Nový výzkum naznačuje, že potomci obrovských masožravých dinosaurů, jako je Tyrannosaurus rex, mohli zásadně přetvořit svá společenství překonáním menších konkurenčních druhů. Fotografický kredit:...

Datové limity mohou zmizet s novými optickými anténami – „světelné kroužky“

Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley našli nový způsob řízení vlastností světelných vln, který by mohl radikálně zvýšit množství dat, která přenášejí. Ukázali...

Odhalení vzácného ošetření mrtvoly „Mud Carapace“ pro egyptské mumie – a případ falešné identity

Mumifikovaná osoba a rakev ve sbírce Nicholson Collection v muzeu křídla Chau Chak, University of Sydney. A. Mumifikovaný jedinec zabalený v moderním pouzdře...

Asteroidový prášek nalezený v kráteru uzavírá případ o tom, co zabilo dinosaury

Vědci se domnívají, že jednoznačným spojením toho, co dinosaury zabilo jejich vyhynutí, s asteroidem, který zasáhl Zemi před 66 miliony let, našli klíčový důkaz:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.