Nye enzymer i kampen mod CO2: revolution inden for biokatalyse!

Nye enzymer i kampen mod CO2: revolution inden for biokatalyse!

Den 30. april 2025 præsenterede Ruhr Universitetet i Bochum en ny specialbog med titlen "Biokatalyse", redigeret af prof. Dr. Dirk Tischler, en respekteret bioteknolog ved universitetet. Dette omfattende arbejde omfatter 24 kapitler, hvoraf syv er skrevet af forskere fra Ruhr-universitetet og et fra Dortmund. Det dækker det brede emne fra biologi til kemi til medicin og bioteknologi, især anvendelsen af ​​biokatalysatorer, især enzymer, i industrielle processer.

Bogen omhandler evaluering og identifikation af nye enzymer og deres anvendelse i cellefrie og cellebaserede formater. En central bekymring er enzymimmobilisering samt aktuelle emner som CO2-eliminering og CO2-baserede teknikker. Disse forhold har stor betydning for både produktionen af ​​finkemikalier og nedbrydningen af ​​PET. news.rub.de rapporterer også, at bogen er udgivet i den prestigefyldte Methods in Enzymology-serie af Academic Press og er tilgængelig under ISBN 978-0443317880, inklusive en fuldtekst-download.

Relevansen af ​​nye katalytiske systemer

Denne revurdering af biokatalysatorer er særlig vigtig i betragtning af aktuelle miljøspørgsmål. Behovet for nye koncepter til at bruge kuldioxid til en cirkulær kulstoføkonomi vokser for at minimere økologiske fodaftryk. I denne sammenhæng er fotokatalyse, elektrokatalyse, termisk katalyse og biokatalyse vigtige værktøjer, der foretrækker at arbejde i vandige opløsninger. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov påpeger, at effektive systemer, der opererer i vand, er sjældne.

En lovende tilgang er identifikation af specifikke enzymer til CO2-reduktion. Dette er baseret på strukturel analyse af potentielle CO2-bindingssteder og efterfølgende mutationer for at optimere katalysatorerne. Især blev phenolsyredecarboxylasen af ​​*Bacillus subtilis* (BsPAD) identificeret som en nøglekomponent, der bidrager væsentligt til den vandige fotokatalytiske CO2-reduktion til carbonmonoxid.

• Mit modifizierten Varianten von BsPAD wurden Turnover-Zahlen (TONs) von bis zu 978 erzielt.
• Die Selektivität für Kohlenmonoxid über die Bildung von Wasserstoff betrug beeindruckende 93 %.
• Mutationen im aktiven Bereich von BsPAD führten zu weiteren Verbesserungen der Leistungsfähigkeit.
• Der Elektronentransfer erwies sich als geschwindigkeitsbestimmend und erfolgt über mehrstufiges Tunneln.

Fremgangsmåden blev yderligere verificeret ved at teste otte andre enzymer, der også viste den ønskede aktivitet. Dette tyder på, at et stort antal proteiner er i stand til at spille en nøglerolle i fotokatalytisk CO2-reduktion.

Samlet set er den nyudgivne bog ikke kun et værdifuldt bidrag til videnskaben, men afspejler også et afgørende skridt hen imod mere bæredygtig og miljøvenlig bioteknologisk praksis.