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英美科學家聯合開發轉化植物廢棄物的工程酶

2019年07月30日 16:29:08字號:T|T

    北京時間6月24日,來自美國蒙大拿州立大學、美國能源部國家可再生能源實驗室、美國加州大學和英國樸茨茅斯大學的英美酶工程團隊聯合在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)雜志發表了題爲“Enabling microbial syringol conversion through structure-guided protein engineering”的研究論文,設計出一種具有分解木質素活性的工程酶,開發了將植物廢棄物轉化爲新材料和化學品的新途徑。

    木質素是植物細胞壁的重要組成成分,其分子量大、結構複雜、極難分解,利用該資源制造生物基産品將有效減少對石化資源的依賴,減少碳排放,對環境保護和能源開發具有重要意義,科學家一直試圖找到一種有效分解木質素的生物技術。該研究發現了一種細胞色素P450系統可以使愈創木酚(松柏醇衍生的木質素單體)去甲基化,然而對2,6-二甲氧基苯酚(芥子醇衍生的木質素單體)的去甲基化能力微弱。科學家進一步結合晶體學知識設計可以對2,6-二甲氧基苯酚去甲基化的P450系統,形成木質素酶設計的工作藍圖,在芳香族甲氧基衍生物生物轉化中表現出重要潛力和可塑性。

    目前,該研究團隊已經成功地設計出一系列突變酶來解決最具挑戰性的木質素分子轉化,接下來將繼續開發將廢棄物轉化爲高附加值生物基産品的生物工具。

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