Используя кристаллографию нейтронов, исследовательская группа Лос-Аламоса определила трехмерную структуру белка, который разрушает полисахариды, такие как волокнистая целлюлоза трав и древесных растений, что может помочь снизить затраты на создание биотоплива.
Исследование фокусировалось на классе медьзависимых ферментов, называемых лизиновыми полисахаридными монооксигеназами (LPMO), которые бактерии и грибы используют для естественного расщепления целлюлозы и близкородственных биополимеров хитина.
В долгосрочной перспективе понимание механизма этого класса белков может привести к появлению ферментов с улучшенными характеристиками, которые делают производство этанола экономически более выгодным.
Команда из нескольких институтов использовала установку рассеяния нейтронов на источнике нейтронного расщепления (SNS) в Национальной лаборатории Ок-Ридж и источник синхротронного рентгеновского излучения Advanced Light Source (ALS) в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли для изучения LPMO.
Примечательно, что в этом исследовании кристаллизованный фермент LPMO был пойман в процессе связывания кислорода. Вместе с недавними структурами LPMO из широкого разнообразия грибковых и бактериальных видов результаты этого исследования указывают на общий механизм деградации целлюлозной биомассы, несмотря на большие различия в их последовательностях белка. Это исследование помогло понять механизм действия LPMO, в частности роль иона меди и природы участия кислорода.
Данное открытие позволяет ускорить добычу топлива при использовании биомассы. Сейчас работа идет над масштабированием процедуры.