Brunalger är inte bara tång som flyter i havet och trasslar simmarnas fötter - de innehåller också en hemlighet. I dess cellvägg, bruna alger håller polysackaridalginatet, en av de vanligaste kolhydraterna i havet. En viktig matkälla för flera organismer, alginatet absorberar koldioxid och kan omvandlas till etanol.

Forskare från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) vid Chinese Academy of Sciences studerar nu organismerna för att förstå denna mekanism, och de gör några upptäckter längs vägen.

"Överflödet av dessa tångar har gjort dem till en attraktiv och viktig källa till förnybar biomassa för produktion av biobränslen, "sa Ji Shiqi, forskningsassistent professor i Shandong Provincial Key Laboratory of Energy Genetics.

Ji är en del av ett internationellt team från Kina och Storbritannien som arbetar för att bättre förstå hur alginatet bearbetas till etanol av organismer. Genom att undersöka enzymerna som bryter ner alginatet, forskarna kan kanske utnyttja den naturliga processen för att producera biobränsle. Under denna process, de identifierade tidigare okända enzymfamiljer som bidrar till bioomvandlingen.

Deras resultat om hela strukturen för ett sådant enzym publicerades i Journal of Biological Chemistry den 17 oktober.

Enzymet, kallas alginatlyas, bryter ner alginatet så att det kan omvandlas till andra produkter. Det finns för närvarande 37 identifierade lyasfamiljer som bryter ner polysackarider, som är strukturer som innehåller flera sockerarter. Av de 37 familjerna nio nedbryter specifikt alginater och sju av de nio har fått sina strukturer fullständigt beskrivna.

Ji och teamet identifierade ett nytt alginatlyas i en värmekärlig bakterie som direkt kan använda brunalger och jäsa dess komponenter till etanol med hög avkastning.

"Bakterien innehåller minst fyra alginatlyaser, inklusive ett antal nya lyaser som representerar helt nya polysackaridlyasfamiljer, "Sa Ji.

Forskarna fokuserade på att avbilda strukturen för ett alginatlyas, kallad "Dp0100, "för att bättre förstå dess molekylära mekanismer vid bearbetning av alginat till etanol. Bildstudien ledde också till en bättre förståelse av strukturspecificiteten, katalys och utveckling av alginatlyaser med flera domänplatser, enligt Ji.

"Även om mekanismen för Dp0100:s termostabilitet inte är väl förstådd ännu, denna forskning har främjat vår förståelse av struktur-funktion och evolutionära relationer inom denna viktiga klass av lyaser, "Sa Ji.

Forskarna kommer att fortsätta studera alginatlyaserna, samt genomföra strukturstudier av andra polysackaridlyasfamiljer med det slutliga målet att bestämma den fullständiga funktionen av alginatbiokonversion.