英美科學(xué)家聯(lián)合開發(fā)轉(zhuǎn)化植物廢棄物的工程酶

    北京時(shí)間6月24日，來自美國蒙大拿州立大學(xué)、美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、美國加州大學(xué)和英國樸茨茅斯大學(xué)的英美酶工程團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）雜志發(fā)表了題為“Enabling microbial syringol conversion through structure-guided protein engineering”的研究論文,設(shè)計(jì)出一種具有分解木質(zhì)素活性的工程酶，開發(fā)了將植物廢棄物轉(zhuǎn)化為新材料和化學(xué)品的新途徑。

    木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁的重要組成成分，其分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、極難分解，利用該資源制造生物基產(chǎn)品將有效減少對石化資源的依賴，減少碳排放，對環(huán)境保護(hù)和能源開發(fā)具有重要意義，科學(xué)家一直試圖找到一種有效分解木質(zhì)素的生物技術(shù)。該研究發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞色素P450系統(tǒng)可以使愈創(chuàng)木酚（松柏醇衍生的木質(zhì)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(zhì)素單體）的去甲基化能力微弱?？茖W(xué)家進(jìn)一步結(jié)合晶體學(xué)知識設(shè)計(jì)可以對2,6-二甲氧基苯酚去甲基化的P450系統(tǒng)，形成木質(zhì)素酶設(shè)計(jì)的工作藍(lán)圖，在芳香族甲氧基衍生物生物轉(zhuǎn)化中表現(xiàn)出重要潛力和可塑性。

    目前，該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功地設(shè)計(jì)出一系列突變酶來解決最具挑戰(zhàn)性的木質(zhì)素分子轉(zhuǎn)化，接下來將繼續(xù)開發(fā)將廢棄物轉(zhuǎn)化為高附加值生物基產(chǎn)品的生物工具。