Många ämnen som vi använder varje dag fungerar bara i rätt 3D-struktur. Naturliga enzymer skulle kunna producera dessa på ett miljövänligt sätt – om de inte behövde ett samsubstrat som är dyrt att producera hittills. Ett forskarlag vid Ruhr-Universität Bochum (RUB) har upptäckt exakt de nödvändiga enzymerna i encelliga grönalger. Ännu bättre:levande alger kan användas som biokatalysatorer för vissa ämnen, och de tar med sig samsubstratet, producera den på ett miljövänligt sätt genom fotosyntes. Teamet publicerade sin rapport i Algforskning den 17 juni 2020.

Det är en fråga om 3D-struktur

Många kemiska ämnen i kosmetika, livsmedel eller läkemedel kan anta något olika tredimensionella strukturer, med endast en av dem som genererar den önskade doften eller medicinska effekten. Den kemiska produktionen av rätt ämnen är ofta inte miljövänlig, eftersom det kräver höga temperaturer eller speciella lösningsmedel. I naturen, dock, vissa proteiner finns som producerar den erforderliga produkten vid milda temperaturer och i vatten. I processen, de genererar ofta exakt den 3D-struktur av ämnet som behövs av industrin.

Dessa så kallade gamla gula enzymer, OYEs för kort, har sitt namn att tacka för sin naturligt gula färg. De förekommer i bakterier, svampar och växter, är delvis väl studerade och erbjuder stor potential för en biobaserad ekonomi. Dock, de har en nackdel:för att utföra sin reaktion, de behöver samsubstratet NADPH (nikotinamidadenindinukleotidfosfat). I levande celler, denna lilla molekyl genereras genom metaboliska processer, Dess kemiska produktion är mycket dyr. som ett resultat, den kommersiella användningen av OYE förhindras. OYE från encelliga grönalger:två flugor i en smäll?

Forskargruppen från Bochum har upptäckt flera OYE i encelliga grönalger. "För en bred tillämpning, industrin behöver OYE som också kan producera ovanliga molekyler, " förklarar professor Thomas Happe, Chef för forskningsgruppen Fotobioteknik vid RUB.

"Alger har mycket komplexa metaboliska vägar och är därför idealiska källor för nya biokatalysatorer." Forskarna analyserade alg-OYE i provröret och visade att de kan omvandla många kommersiellt gångbara ämnen. "Det spännande är att levande alger också kan utföra de reaktioner som behövs i industrin, säger doktorand Stefanie Böhmer, huvudförfattare till studien. "Eftersom alger producerar NADPH med hjälp av fotosyntes, dvs med solljus, co-substratet för OYEs levereras på ett miljövänligt och kostnadseffektivt sätt."