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

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Newsletter

Subscribe to stay updated.