Použitie plynného a vzduchom zachyteného CO2 na technickú biosyntézu je veľmi žiadané, ale zatiaľ neuchopiteľné kvôli niekoľkým prekážkam vrátane vysokej spotreby energie (ATP, NADPH), nízkej termodynamickej hnacej sily a obmedzenej rýchlosti biosyntézy. Tu uvádzame chemoenzymatický systém bez ATP a NAD(P)H pre biosyntézu aminokyselín a pyruvátu spojením metanolu s CO2. Spolieha sa na prerobený systém štiepenia glycínu s NAD(P)H-dependentným L proteínom nahradeným biokompatibilnou chemickou redukciou proteínu H ditiotreitolom. Ten poskytuje vyššiu termodynamickú hnaciu silu, určuje smer reakcie a zabraňuje proteínovej polymerizácii enzýmu karboxylázy obmedzujúceho rýchlosť. Vytvorenie H proteínu na účinné uvoľnenie lipoamidového ramena z chráneného stavu ďalej zvýšilo výkon systému, čím sa dosiahla syntéza glycínu, serínu a pyruvátu na úrovni g/l z metanolu a zo vzduchu zachyteného CO2. Táto práca otvára dvere biosyntéze aminokyselín a odvodených produktov zo vzduchu. Fotosyntéza ako forma biosyntézy využívajúca CO2 z atmosféry a slnečnej energie formovala zrod a minulosť života na Zemi. Technická biosyntéza využívajúca plynný a zo vzduchu získaný CO2 určite ovplyvní budúcnosť našej planéty a človeka vzhľadom na neustále sa zvyšujúce antropogénne emisie CO2, ktoré ohrozujú rovnováhu planetárnej klímy. Pre trvalo udržateľný rozvoj ľudských bytostí čelíme ďalším globálnym výzvam, ako je dodávka tovaru a potravín pre stále rastúcu populáciu, ktorá si vyžaduje používanie CO2 ako výdatný zdroj uhlíka so vstupom udržateľnej energie na nahradenie fosílneho uhlíka a dokonca uhľohydrátov pri výrobe komodít. (Jianming Liu, Han Zhang, Yingving Xu, Hao Meng, An-Ping Zeng, Nature Communications)
Premeňte vzduchom zachytený CO2 s metanolom na aminokyselinu a pyruvát v chemoenzymatickom systéme bez ATP/NAD(P)H
Upozorniť na chybu - ak ste našli nedostatok v článku alebo máte pripomienky, dajte nám, prosím, vedieť.



