Veel stoffen die we dagelijks gebruiken werken alleen in de juiste 3D-structuur. Natuurlijke enzymen zouden deze op een milieuvriendelijke manier kunnen produceren - als ze geen co-substraat nodig hadden dat tot nu toe duur is om te produceren. Een onderzoeksteam van de Ruhr-Universität Bochum (RUB) heeft precies de noodzakelijke enzymen ontdekt in eencellige groene algen. Sterker nog:levende algen kunnen worden gebruikt als biokatalysator voor bepaalde stoffen, en ze brengen het co-substraat mee, het op een milieuvriendelijke manier produceren door middel van fotosynthese. Het team publiceerde zijn rapport in Algenonderzoek op 17. juni 2020.

Het is een kwestie van 3D-structuur

Veel chemische stoffen in cosmetica, voedsel of medicijnen kunnen enigszins verschillende driedimensionale structuren aannemen, met slechts één ervan die de gewenste geur of het medische effect genereert. De chemische productie van de juiste stoffen is vaak niet milieuvriendelijk, omdat het hoge temperaturen of speciale oplosmiddelen vereist. In de natuur, echter, Er zijn bepaalde eiwitten die bij milde temperaturen en in water het benodigde product produceren. In het proces, ze genereren vaak precies de 3D-structuur van de stof die de industrie nodig heeft.

Deze zogenaamde oude gele enzymen, OYES in het kort, danken hun naam aan hun van nature gele kleur. Ze komen voor in bacteriën, schimmels en planten, zijn deels goed bestudeerd en bieden een aanzienlijk potentieel voor een biogebaseerde economie. Echter, ze hebben één nadeel:om hun reactie uit te voeren, ze hebben het co-substraat NADPH (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat) nodig. In levende cellen, dit kleine molecuul wordt gegenereerd door metabolische processen, overwegende dat de chemische productie ervan erg duur is; als resultaat, het commerciële gebruik van OYE's wordt gedwarsboomd.OYE's van eencellige groenalgen:twee vliegen in één klap?

Het onderzoeksteam uit Bochum heeft meerdere OYE's ontdekt in eencellige groene algen. "Voor een brede toepassing de industrie heeft OYE's nodig die ook ongebruikelijke moleculen kunnen produceren, " legt professor Thomas Happ uit, Hoofd van de onderzoeksgroep Fotobiotechnologie bij RUB.

"Algen bezitten zeer complexe metabole routes en zijn daarom ideale bronnen voor nieuwe biokatalysatoren." De onderzoekers analyseerden algen OYE's in de reageerbuis en toonden aan dat ze in staat zijn om veel commercieel levensvatbare stoffen om te zetten. "Het spannende is dat levende algen ook de reacties kunnen uitvoeren die in de industrie nodig zijn, " zegt promovendus Stefanie Böhmer, hoofdauteur van de studie. "Aangezien algen NADPH produceren met behulp van fotosynthese, d.w.z. met zonlicht, het co-substraat van de OYE's wordt op een milieuvriendelijke en kostenbesparende manier geleverd."