物理科技生物学-PHYICA

旨在提高可持续生物能源生产的新型蛋白质德尔菲娜·尚内亚克纳米生物反应器

化学 2022-04-23 00:02:31

利物浦大学 羧基体和酶的说明

荣誉:刘鲁宁教授 利物浦大学的研究人员为可持续清洁生物能源的未来发展开启了新的可能性

发表在《自然通讯》上的这项研究展示了细菌蛋白质“笼子”如何被重新编程为用于制氢的纳米级生物反应器

羧基小体是一种特殊的细菌细胞器,它将必需的二氧化碳固定酶鲁比斯科包裹在一个类似病毒的蛋白质外壳中

碳氧体的自然设计结构、半渗透性和催化改进激发了新纳米材料的合理设计和工程设计,将不同的酶结合到壳中以增强催化性能

这项研究的第一步涉及研究人员将特定的基因元件安装到工业细菌E

大肠杆菌生产空的羧基体外壳

他们进一步鉴定了一种叫做封装肽的小“接头”,能够将外部蛋白质导入外壳

氢化酶(催化氢生成和转化的酶)的极端氧敏感特性是细菌制氢的一个长期问题,因此研究小组开发了将催化活性氢化酶引入空壳的方法

项目负责人、系统、分子和综合生物学研究所微生物生物能学和生物工程教授刘鲁宁教授说:“我们新设计的生物反应器是氧敏感酶的理想选择,标志着向能够开发和生产生物制氢工厂迈出了重要一步

" 研究人员与该大学材料创新工厂的安迪·库珀教授合作,然后测试了细菌细胞和生化分离的纳米生物反应器的制氢活性

纳米生物反应器的产氢效率提高了约550%,与没有外壳包裹的酶相比,具有更高的耐氧性

“我们研究的下一步是回答如何进一步稳定封装系统和提高产量,”刘教授说

“我们也很高兴这个技术平台为我们打开了一扇大门,在未来的研究中,我们可以创建各种各样的合成工厂来封装各种酶和分子,以实现定制的功能

" 第一作者,博士

D

学生李天培说:“由于气候变化,迫切需要减少燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放

我们的研究为设计碳氧体壳基纳米反应器来招募特定的酶铺平了道路,并为开发可持续的清洁生物能源打开了新的可能性之门

"

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