綠色化學(xué)和生物燃料:關(guān)鍵光酶的解密機(jī)制
脂肪酸光脫羧酶機(jī)制中提出的酶催化的藝術(shù)家印象(Science 2021)。來(lái)源:達(dá)米安·索里格
用于生產(chǎn)生物燃料和綠色化學(xué)的酶 FAP 的功能已被解密。這一結(jié)果動(dòng)員了一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì),其中包括來(lái)自 CEA、CNRS、Inserm、école Polytechnique、格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)、巴黎薩克雷大學(xué)和艾克斯馬賽大學(xué)以及歐洲同步加速器 (ESRF) 和同步加速器 SOLEIL 的許多法國(guó)研究人員。該研究于2021 年 4 月 9 日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
研究人員解密了 FAP(脂肪酸光脫羧酶)的運(yùn)行機(jī)制,該酶天然存在于小球藻等微觀藻類中。該酶于 2017 年被鑒定為能夠利用光能從這些微藻產(chǎn)生的脂肪酸中形成碳?xì)浠衔铩榱藢?shí)現(xiàn)這一新結(jié)果,研究團(tuán)隊(duì)使用了完整的實(shí)驗(yàn)和理論工具包。
了解 FAP 的工作原理至關(guān)重要,因?yàn)檫@種光酶為利用生物體天然產(chǎn)生的脂肪酸可持續(xù)生產(chǎn)生物燃料開(kāi)辟了新機(jī)遇。FAP 在生產(chǎn)用于精細(xì)化學(xué)、化妝品和制藥的高附加值化合物方面也很有前景。
相關(guān)儀器推薦: 磨拋機(jī)
研究人員解密了 FAP(脂肪酸光脫羧酶)的運(yùn)行機(jī)制,該酶天然存在于小球藻等微觀藻類中。(科學(xué) 2021)。來(lái)源:達(dá)米恩·索里格
實(shí)驗(yàn)所用的材料由于其性質(zhì)的特殊性,熔煉澆鑄后需要經(jīng)過(guò)緩冷處理(直徑100mm),因而會(huì)導(dǎo)致組織內(nèi)部的晶粒(柱狀晶)粗大,在后續(xù)的鍛造以及熱軋中很難消除。因此,本人想了解下,通過(guò)什么手段可以實(shí)現(xiàn)澆鑄后組織的細(xì)化,或者在鍛造后實(shí)現(xiàn)組織的細(xì)化??
此外,由于它們的光誘導(dǎo)反應(yīng),光酶可以實(shí)現(xiàn)在酶促反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的超快速現(xiàn)象。因此,F(xiàn)AP 提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)詳細(xì)了解生物體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
更具體地說(shuō),在這項(xiàng)工作中,研究人員表明,當(dāng) FAP 被照射并吸收一個(gè)光子時(shí),一個(gè)電子會(huì)在 300 皮秒內(nèi)從藻類產(chǎn)生的脂肪酸中剝離出來(lái)。然后該脂肪酸被分解成碳?xì)浠衔锴绑w和二氧化碳 (CO2)。產(chǎn)生的大部分 CO2 然后在 100 納秒內(nèi)轉(zhuǎn)化為酶內(nèi)的碳酸氫鹽 (HCO3-)。該活動(dòng)使用光但不會(huì)阻止光合作用:FAP 中吸收光子的黃素分子彎曲。這種構(gòu)象將分子的吸收光譜移向紅色,因此它使用未用于微藻光合作用的光子。
正是國(guó)際聯(lián)盟對(duì)各種實(shí)驗(yàn)和理論方法的結(jié)果進(jìn)行了綜合解釋,從而產(chǎn)生了 FAP 在工作中的詳細(xì)、原子尺度的圖像。這項(xiàng)多學(xué)科研究結(jié)合了生物工程工作、光學(xué)和振動(dòng)光譜學(xué)、用同步加速器或 X 射線自由電子激光器進(jìn)行的靜態(tài)和動(dòng)力學(xué)晶體學(xué),以及量子化學(xué)計(jì)算。
類似內(nèi)容推薦
- 對(duì)生物合成的新見(jiàn)解:藍(lán)藻如何進(jìn)化它們的光合機(jī)制
- 綠色化學(xué)和生物燃料:關(guān)鍵光酶的解密機(jī)制
- 科學(xué)家在DNA中構(gòu)建生物閥門以控制細(xì)胞信息流
- 科普時(shí)間:什么是系統(tǒng)生物學(xué)?
- 經(jīng)歷細(xì)胞死亡的細(xì)胞保護(hù)它們的鄰居以維持組織完整性
- 海洋微生物可在食物稀缺時(shí)巧妙地合作收集食物
- 科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并描述了裂變酵母細(xì)胞獲得管狀形狀的新機(jī)制
- 華威大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將細(xì)菌轉(zhuǎn)換為化學(xué)生產(chǎn)模式的廉價(jià)方法
- 科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)致命基因已從無(wú)害生物轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅≡w
- 麻省理工學(xué)院生物學(xué)家確定癌癥疫苗的新靶點(diǎn)
- 能夠感應(yīng)和改變細(xì)胞生物電場(chǎng)的納米級(jí)分子裝置首次問(wèn)世
- 細(xì)胞如何獲得它們的形狀?發(fā)現(xiàn)新機(jī)制
- 進(jìn)攻既是防守:乳腺免疫細(xì)胞在乳腺癌中的作用機(jī)制
- 天體生物學(xué)研究可預(yù)測(cè)未知外星生命
- 生物進(jìn)化之美:為什么大自然中的生物會(huì)往對(duì)稱方向進(jìn)化?
- 熒光顯微鏡生物科學(xué)中的應(yīng)用
- 新的顯微鏡方法可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞生物學(xué)的進(jìn)步
- 金相顯微鏡與生物顯微鏡有什么區(qū)別?
- 普通生物顯微鏡概述
- 特殊生物顯微鏡
版權(quán)屬于:景通儀器 - 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的顯微鏡與顯微數(shù)字成像解決方案供應(yīng)商
轉(zhuǎn)載時(shí)必須以鏈接形式注明作者和原始出處及本聲明。
本文地址:http://nrrfnfr.cn/blog/3450/