Sztuczny enzym do konwersji dwutlenku węgla

Sztuczny enzym do konwersji dwutlenku węgla

Grupa naukowców z Uniwersytetu Michigan (USA) z pomocą komputera zbudowała sztuczny enzym, który może służyć do konwersji wody i dwutlenku węgla do wodorowęglanu, dzięki czemu możliwe byłoby ograniczenie efektu cieplarnianego – donosi czasopismo Nature Chemistry.

Na dzień dzisiejszy sztuczne enzymy działają z wydajnościami o wiele mniejszymi niż ich naturalne odpowiedniki. Grupie badawczej Vincenta Pecararo udało się opracować mataloproteinę (białko z metalem jako koenzymem) która naśladuje działanie enzymu anhydrazy węglanowej, przy czym jest o wiele bardzie wydajna od innych sztucznych enzymów.

Sztuczny odpowiednik anhydrazy węglanowej zbudowany jest 3 splątanych ze sobą zwojów protein, do których przyłączone są 2 atomy metali – aktywne miejsce enzymu stanowi cynk, znajdujący się wewnątrz hydrofobowego centrum, natomiast na zewnątrz umieszczone są atomy rtęci które stabilizują enzym w środowisku o wysokim pH.

Otrzymany enzym jest o wiele bardziej wydajny od dotychczas sztucznie otrzymanych enzymów, do daje nadzieję na szybkie otrzymanie enzymów, które byłyby równie wydajne jak naturalne i które można byłoby produkować na masową skalę.

W kolejnym etapie prac naukowcy chcą skopiować kolejne cechy naturalnego enzymu – tzw. sfery koordynacyjnej, której rolą jest stabilizowanie różnych stanów enzymu podczas jego przemian oraz wspomaganie transferu protonów. Pozwoli to zwiększyć wydajność otrzymanego enzymu od 100 do 500 razy.

(pj)