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Science:藻类酶利用蓝光生成燃油

来源: 发布日期:2017-09-11

  201791日,法国国家科学院研究人员在《科学》杂志上发表文章称,他们在小球藻中发现了一种在脂质代谢中起作用的酶,通过光激发FAD从脂肪酸中脱羧使其直接转化成碳氢化合物,其产率大于 80%。 

  研究者采用传统方式,将藻类磨碎,分离出各种蛋白质溶液,测试其脂肪转化活性,发现了一种未知功能的酶。研究者明确了其控制基因,使其在细菌中表达。在细菌中,它也能将脂肪转化为碳氢化合物,且必须在蓝光下进行。研究者用同位素碳标记脂肪喂养细菌,该同位素出现在释放出来的二氧化碳中,证明该酶可以简单地去除结合着氧的碳。蓝光是黄素腺嘌呤二核苷酸FAD)的吸收波长,FAD是许多生化反应的辅助因子。研究者在研究酶的结构时也发现了FAD的存在,并且保持在靠近脂肪分子的氧的位置。 

  因此,研究者认为,在这种酶中,光使FAD从脂肪分子中获得电子,使其处于不稳定状态,脂肪剔除碳和两个氧来形成二氧化碳,剩余的碳氢化合物从FAD中得到电子,重置酶以供另一种脂肪分子使用。 

  该反应使用光能,不需要提供其他化学能,因此比其他酶更加方便地用于处理化学品。研究者建议对酶进一步修饰,来催化不同的化学反应。这也使得未来的生物黑客可能为该系统编写新的应用程序。 

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