Protéger les biocatalyseurs de l'oxygène
Une modification génétique peut rendre les enzymes productrices d'hydrogène plus stables
© RUB, Marquard
Pour réussir la transition énergétique, nous avons besoin de vecteurs énergétiques respectueux de l'environnement. L'hydrogène pourrait être l'une de ces sources s'il pouvait être produit à grande échelle de manière neutre en carbone. Les chercheurs s'appuient sur des enzymes présentes naturellement dans certaines algues et bactéries, pour n'en citer que quelques-unes. "En raison de leur taux de conversion élevé, elles servent de modèle biologique pour la conception de futurs catalyseurs d'hydrogène", explique l'auteur principal Andreas Rutz. Mais leur site actif unique, connu sous le nom de "H-cluster", se dégrade au contact de l'oxygène. "C'est le principal obstacle à la recherche sur l'hydrogène", explique Andreas Rutz.
La résistance à l'oxygène augmente considérablement
L'hydrogénase [FeFe] récemment découverte, appelée CbA5H, est la seule enzyme connue de sa catégorie qui peut se protéger de l'oxygène par un mécanisme de protection moléculaire. Toutefois, une fraction de l'hydrogénase est également détruite au cours du processus. Pour remédier à ce problème, les chercheurs ont spécifiquement échangé un élément constitutif de l'enzyme. Cette modification génétique leur a permis d'augmenter considérablement la résistance à l'oxygène de l'hydrogénase.
Les équipes ont utilisé la mutagenèse dirigée par site en combinaison avec l'électrochimie, la spectroscopie infrarouge et les simulations de dynamique moléculaire pour mieux comprendre la cinétique de la transformation au niveau atomique. "Nous avons l'intention d'utiliser nos résultats pour comprendre comment les modifications locales de la structure des protéines peuvent influencer de manière significative leur dynamique et comment elles peuvent contrôler efficacement la réactivité des centres inorganiques", expliquent Lars Schäfer et Ulf-Peter Apfel.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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