綠色化學(xué)與生物燃料:photoenzyme解密機制的關(guān)鍵


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研究者解密FAP的操作機制(脂肪酸Photodecarboxylase),這是自然存在于小球藻等顯微藻類(lèi)。 酶已被確定在2017年能夠使用光能量形成碳氫化合物從這些微藻脂肪酸產(chǎn)生的。 為了實(shí)現這一新的結果,研究小組使用一個(gè)完整的實(shí)驗和理論工具。

FAP是如何工作的理解是至關(guān)重要的,因為這photoenzyme可持續生物燃料的生產(chǎn)開(kāi)辟了一個(gè)新的機會(huì )從脂肪酸生物自然產(chǎn)生。 FAP也是非常有前途的生產(chǎn)高附加值的精細化學(xué)化合物,化妝品和制藥學(xué)。此外,由于其光致反應,photoenzymes給訪(fǎng)問(wèn)超速的現象發(fā)生在酶反應。 FAP因此提供了一個(gè)獨特的機會(huì )來(lái)了解詳細化學(xué)反應發(fā)生在生物體。

更具體地說(shuō),在這個(gè)工作中,研究人員表明,FAP照和吸收一個(gè)光子,電子是被300年皮秒的脂肪酸產(chǎn)生的藻類(lèi)。 然后該脂肪酸分離成碳氫化合物的前體和二氧化碳(CO2)。 大部分的二氧化碳生成然后在100納秒變成碳酸氫酶(HCO3 -)。 這個(gè)活動(dòng)使用光但并不妨礙光合作用:FAP黃素分子,吸收光子,彎曲。 這一構象變化對紅色分子的吸收光譜,所以它使用光子不用于微藻的光合作用的活動(dòng)。

聯(lián)合解釋各種實(shí)驗的結果和理論方法的國際財團收益率的詳細,量子FAP在工作的照片。 這個(gè)多學(xué)科研究結合生物工程工作,光和振動(dòng)光譜,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)與同步加速器或x射線(xiàn)晶體學(xué)進(jìn)行自由電子激光器,以及量子化學(xué)計算。法國研究人員的研究涉及到一個(gè)強大的合作從法國的生物科學(xué)和生物技術(shù)研究所(東航/科學(xué)研究所/法國的大學(xué)),結構生物學(xué)研究所(東航/ CNRS /格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)),光學(xué)實(shí)驗室和生物科學(xué)(CNRS /高等Polytechnique-Institut巴黎綜合理工學(xué)院/ Inserm),先進(jìn)的光譜實(shí)驗室相互作用,反應性和環(huán)境(CNRS /里爾大學(xué)),細胞的綜合生物學(xué)研究所(東航/ CNRS / Paris-Saclay大學(xué)),蘇蕾同步加速器和歐洲同步加速器(ESRF)和勞埃朗之萬(wàn)研究所(生病),兩大歐洲儀器位于法國格勒諾布爾。 它收到了來(lái)自法國國家研究機構的資金。 這項研究還涉及海德堡馬克斯普朗克研究所的研究人員(德國)、莫斯科國立大學(xué)(俄羅斯)SLAC國家加速器實(shí)驗室(美國)。


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