ردیابی حدواسط فعال آنزیم هیدروژناز
✅آنزیم‌های هیدروژناز به طور موثر، الکترون‌ها و پروتون‌ها را به هیدروژن تبدیل می‌کنند؛ بنابراین می‌توانند یکی از گزینه‌های موجود برای تولید منابع انرژی از طریق بیوتکنولوژی باشند. محققان معتقدند جهت نیل به این هدف، نیاز است که درک عمیق و دقیقی از نحوه عملکرد این نوع آنزیم‌ها صورت بگیرد، بنابراین شناسایی حالت‌های واسطه فعال آنزیم که مراحل کلیدی تولید هیدروژن هستند، ضرورت دارد. به تازگی محققان دانشگاه روربوخوم و دانشگاه فرای برلین، روشی ابداع کردند که این امکان را مهیا می‌کند.
?هیدروژناز در دو جهت می‌تواند فعالیت کند. آن‌ها می‌توانند باعث تبدیل پروتون‌ها و الکترون‌ها به هیدروژن شوند و یا منجر به تجزیه هیدروژن به الکترون و پروتون گردند. این واکنش‌ها همگی در جایگاه فعال هیدروژناز اتفاق می‌افتد. این جایگاه فعال کمپلکسی است که از ۶ اتم آهن و ۶ اتم گوگرد تشکیل شده است. در حین فرایند کاتالیسیتی، آنزیم چندین مرحله حدواسط را طی می‌کند.
?در مرحله حدواسط، ساختار حاصل شده بسیار ناپایدار است و تاکنون ردیابی و مشاهده آن امکان‌پذیر نبوده، اما در این پروژه با استفاده از مفهوم واکنش‌های تعادلی، محققان بر این چالش فائق آمدند. این فرایند کاتالیستی در واقع یک نوع واکنش تعادلی است. در حین فعالیت آنزیم محققان مقدار زیادی پروتون و هیدروژن خارجی به مخلوط واکنش اضافه کردند، در نتیجه به علت زیاد بودن واکنش‌دهنده و فرآورده، واکنش دیگر تمایلی برای پیشرفت، چه در جهت رفت و چه در جهت برگشت، ندارد؛ بنابراین مقداری از آنزیم‌ها در همان حالت حدواسط می‌مانند، به قدری که امکان ردیابی‌شان فراهم می‌شود.
?در این پروژه تحقیقاتی برای اولین بار، مسیر واکنش کاتالیستی آنزیم هیدروژناز به طور دقیق مشخص شده که می‌تواند منجر به درک عمیق از واکنش تولید هیدروژن شود. این آنزیم توانایی تولید ۱۰,۰۰۰ مولکول هیدروژن را در هر ثانیه دارد؛ بنابراین قطعا درک حاصل شده برای تولید صنعتی هیدروژن کمک خواهد کرد!
?ترجمه: سینا سلطانی
☑️ لینک خبر
☑️ لینک مقاله
☑️ عضویت در زیست فن میکروبی صنعتی محیط زیست
☑️عضویت در کانال زیست فن
