Nye enzymer i kampen mot CO2: revolusjon innen biokatalyse!

Nye enzymer i kampen mot CO2: revolusjon innen biokatalyse!

Den 30. april 2025 presenterte Ruhr-universitetet i Bochum en ny spesialistbok med tittelen "Biokatalyse", redigert av prof. Dr. Dirk Tischler, en respektert bioteknolog ved universitetet. Dette omfattende arbeidet inkluderer 24 kapitler, hvorav syv ble skrevet av forskere fra Ruhr-universitetet og ett fra Dortmund. Den dekker det brede emnet fra biologi til kjemi til medisin og bioteknologi, spesielt bruken av biokatalysatorer, spesielt enzymer, i industrielle prosesser.

Boken tar for seg evaluering og identifisering av nye enzymer og deres anvendelse i cellefrie og cellebaserte formater. En sentral bekymring er enzymimmobilisering så vel som aktuelle emner som CO2-eliminering og CO2-baserte teknikker. Disse spørsmålene har stor betydning både for produksjon av finkjemikalier og nedbrytning av PET. news.rub.de rapporterer også at boken er utgitt i den prestisjetunge serien Methods in Enzymology av Academic Press og er tilgjengelig under ISBN 978-0443317880, inkludert en fulltekstnedlasting.

Relevansen av nye katalytiske systemer

Denne revurderingen av biokatalysatorer er spesielt viktig gitt aktuelle miljøspørsmål. Behovet for nye konsepter for å bruke karbondioksid til en sirkulær karbonøkonomi vokser for å minimere økologiske fotavtrykk. I denne sammenheng er fotokatalyse, elektrokatalyse, termisk katalyse og biokatalyse viktige verktøy som foretrekker å operere i vandige løsninger. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov påpeker at effektive systemer som opererer i vann er sjeldne.

En lovende tilnærming er identifisering av spesifikke enzymer for CO2-reduksjon. Dette er basert på strukturell analyse av potensielle CO2-bindingssteder og påfølgende mutasjoner for å optimalisere katalysatorene. Spesielt ble fenolsyredekarboksylasen til *Bacillus subtilis* (BsPAD) identifisert som en nøkkelkomponent som bidrar betydelig til den vandige fotokatalytiske CO2-reduksjonen til karbonmonoksid.

• 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.

Tilnærmingen ble ytterligere verifisert ved å teste åtte andre enzymer som også viste ønsket aktivitet. Dette tyder på at et stort antall proteiner er i stand til å spille en nøkkelrolle i fotokatalytisk CO2-reduksjon.

Samlet sett er den nyutgitte boken ikke bare et verdifullt bidrag til vitenskapen, men reflekterer også et avgjørende skritt mot mer bærekraftig og miljøvennlig bioteknologisk praksis.