«Созданную нами платформу можно использовать для производства ацетил-коэнзима А из самых разных простейших углеродных молекул, которые включают в себя не только СО2, но и метанол, муравьиную кислоту и формальдегид. Мы уверены в том, что подобные гибридные технологии проложат дорогу к высокоэффективной декарбонизированной экономике», — заявил профессор Стэнфордского университета (США) Майкл Джуэтт, чьи слова приводит пресс-служба NWU.
Как отмечают ученые, научные коллективы по всему миру сейчас активно работают над созданием технологий, позволяющих изымать из атмосферы углекислый газ и превращать его в различные формы топлива или химикатов. Это критически важно для того, чтобы замедлить глобальное потепление, так как даже полное прекращение выбросов парниковых газов уже вряд ли позволит достичь целей, заложенных в Парижском соглашении по климату.
Для решения этой проблемы многие ученые предлагают превращать СО2 в муравьиную кислоту, что достаточно легко осуществить, пропуская углекислый газ и электричество через воду. Это вещество в теории можно использовать для синтеза других органических молекул и в качестве источника энергии для микробов, однако этому мешает то, что формиаты, соли муравьиной кислоты, «несъедобны» для подавляющего большинства бактерий и архей.
Для решения этой проблемы американские биохимики изучили взаимодействия между формиатами и 3 тыс. различных ферментов, которые вырабатываются бактериями из рода Erythrobacter и другими микроорганизмами. Это помогло ученым создать цепочку из шести разнородных ферментов, способных превращать соли муравьиной кислоты в гликольальдегид и затем преобразовать его молекулы в ацетил-коэнзим А.
Как подчеркивают ученые, аналоги данной цепочки реакций отсутствуют в природе и при этом часть участвующих в ней ферментов была сильно модифицирована для повышения КПД биокатализатора. Благодаря этим изменениям он также стал «всеядным» и гибко конфигурируемым, что позволяет превращать с его помощью углекислый газ не только в ацетил-коэнзим А, но и в яблочную кислоту и другие ценные химикаты, медицинские препараты и пищевые добавки, подытожили ученые.