Учёные нашли способ сделать ферменты, разлагающие пластик, в два раза эффективнее

Исследователи из Австралийского национального университета нашли способ повысить эффективность ферментов, разлагающих пластик, изменив в них всего один атом. Результаты работы опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.

Учёные показали, что точечные изменения в высокоинженерных ферментах улучшают их способность расщеплять полиэтилентерефталат (ПЭТ) — один из самых распространённых пластиков в мире — без потери стабильности. Ведущий автор исследования доктор Элви Абделькадер отметил, что этот подход помогает преодолеть главную проблему инженерии ферментов: обычно повышение активности приводит к снижению стабильности, и наоборот.

Команда использовала неканонические аминокислоты — азатриптофаны, которые почти идентичны природному триптофану, но содержат атом азота вместо углеродно-водородной группы. Ферменты с такой заменой в одном сайте расщепляли ПЭТ почти в два раза эффективнее, сохраняя при этом термическую стабильность.

Исследователи также разработали новый быстрый тест PETra на основе флуоресценции, который позволяет измерять активность ферментов за минуты, а не за часы или дни, как при традиционных методах. Тест использует растворимый флуоресцентный субстрат в качестве имитации ПЭТ, и его результаты коррелируют с эффективностью расщепления твёрдого пластика.

Соавтор исследования профессор Томас Хубер считает, что стратегия может применяться не только в переработке пластика. Точное введение неканонических аминокислот позволяет настраивать белки с высокой точностью, что открывает возможности для устойчивого производства, биотехнологий и медицины.