藍綠藻固定二氧化碳機制的可視化

 

刊登日期:2022/10/21
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加拿大西門菲莎大學(Simon Fraser University)在薩斯喀徹溫大學(University of Saskatchewan)之國家同步加速器光源設施(Canadian Light Source;CLS)的協助下,成功地實現了藍綠藻(Cyanobacteria)在將二氧化碳予以固定時的分子構造可視化。此項研究可望有助於推動將藍綠藻之固碳定系統納入產業製程的應用開發,進而達到碳排減量之目的。

藍綠藻是行光合作用的單細胞水生生物,可以直接從大氣中捕獲二氧化碳並將其轉化為有機物,且藍綠藻的二氧化碳固定效率是植物的2倍,因此相關二氧化碳固定化技術將可望有助於更優異之二氧化碳捕集技術的開發。由於二氧化碳是親電子性物質,可透過蛋白質中離胺酸殘基(Lysine Residue)的羧基化調節蛋白質的生物化學機能。然而,被二氧化碳羧化的離胺酸殘基會自然分解讓二氧化碳游離出去,故此類修飾的研究較為困難。

有鑑於此,研究團隊利用一項透過穩定模擬二氧化碳羧化離胺酸殘基的手法,開發了定量識別蛋白質中二氧化碳羧化離胺酸的方法。利用此項技術對二氧化碳反應性藍綠藻「Synechocystis sp.」的離胺酸進行了探索,並在代謝訊號蛋白質PII的反應器(Effector)結合部位發現了1個二氧化碳羧化離胺酸。由於此離胺酸的羧化顯著降低了調節反應器配位基(Ligand)之ATP的親和性,進而確認藉由二氧化碳之負分子控制機制的存在。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/220923_capture-greenhouse-gases.html
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