סביבת חלבון עושה זרז יעיל לייצור מימן

חיים כהן ודון שאול על החשיבות של סביבה וחברים (יוני 2019).

Anonim

האינטראקציה של קליפת חלבון מרכז פעיל אנרגיית מימן מייצר הוא חיוני עבור היעילות של biocatalysts. צוות של Ruhr-Universität Bochum ומכון מקס פלנק להמרת אנרגיה כימית ב Mülheim an der Ruhr ניתח במיוחד את התפקיד של קשרי מימן אנזימים מסוימים מן אצות ירוקות, מימן. הקבוצות, אשר משתפות פעולה ב Cluster Resolv אקסלנס, דיווחו על התוצאות של כתב העת של האגודה האמריקאית לכימיה.

"הממצאים לא רק תורמים להבנה של קבוצה זו biocatalyst גלובלי מוכר, אלא גם לתת מחקר יישומי חשוב נקודות לפיתוח של זרזים כימיים המודל על ביומולקולה פעילה מאוד", אומר ד"ר מרטין וינקלר מ Bochum מבוססי קבוצת עבודה Photobiotechnology.

Biocatalysts החזקים ביותר

המחקר נערך על סוג מיוחד של hydrogenases, שנקרא (FeFe) -hydrogenases. הם מורכבים פיגום חלבון ומרכז פעיל, הנקרא H- אשכול. האחרון מורכב משש ברזל ושש אטומי גופרית, וכן משש אבני בניין לא שגרתיות. זה המקום שבו הסינתזה בפועל של מימן מולקולרי מן פרוטונים ואלקטרונים מתרחש. "(FeFe) -הידרוגנזות הן בין biocatalysts החזקים ביותר אי פעם", מסביר פרופ 'ד"ר תומאס האפה, ראש קבוצת העבודה Photobiotechnology. התקשורת בין H אשכול וסביבת חלבון משחק תפקיד מכריע.

זה עוזר במיקוד המסופק של חומרי המוצא עבור הסינתזה ואת הסרת יעיל של המוצר. "בנוסף, קליפת חלבון מבטיחה יישור מרחבי אופטימלי של H- אשכול ומגינה מפני השפעות מזיקות", מוסיף אוליבר למפרט, אשר כותב את עבודת הדוקטורט שלו בנושא זה.

מניפולציה של קשרי מימן

קבוצת החוקרים מבוכום ועמיתיה מבוססי מולהיים, ד"ר אגנישקה אדמסקה-ונקאטש, ד"ר אולף רודיגר ופרופ 'ד"ר וולפגנג לוביץ' הראו כי קשרי המימן בין סביבת אשכול ה- H וסביבת החלבון משפיעים באופן משמעותי על התכונות האלקטרוכימיות של מרכז האנזים הפעיל. הם הורידו את קשרי המימן האישיים, או הוסיפו לו קשרים נוספים ובחנו את ההשפעות.

המניפולציה שינתה הן את תכונות ההובלה האלקטרונית של האנזים והן את הכיוון הקטליטי שבו הוא פועל, שכן המימן יכול לייצר מימן וגם להמריץ את התגובה ההפוכה, כלומר את המחשוף של מימן מולקולרי לפרוטונים ואלקטרונים.

ההשפעה של קשרי מימן הודגמה על ידי המדענים באמצעות שלושה סוגים שונים של גישות: ספקטרוסקופיה, אלקטרוכימיה, אנזים קינטיקה.

menu
menu