用于制造直接生物燃料的工程生物催化剂

印度科学研究所(IISc)无机和物理化学系(IPC)的研究人员开发出一种酶平台，可以有效地将自然界丰富且廉价的脂肪酸转化为有价值的碳氢化合物，即 1-烯烃，这是一种很有前景的生物燃料。

鉴于化石燃料的有限性和污染性，科学家们越来越多地探索涉及碳氢化合物的可持续燃料途径。它们作为“直接”生物燃料显示出巨大的潜力，可以与现有燃料和基础设施混合使用。

这些碳氢化合物有可能利用微生物“工厂”大规模合成。因此，有助于大规模生产这些碳氢化合物的酶备受追捧。碳氢化合物还广泛用于聚合物、洗涤剂和润滑剂行业。

在之前的研究中，IISc 团队纯化并鉴定了一种名为 UndB 的酶，这种酶与活细胞(尤其是某些细菌)的细胞膜结合。它可以以目前最快的速度将脂肪酸转化为 1-烯烃。但团队发现这个过程效率不高——这种酶在几个循环后就会失活。当他们进一步研究时，他们意识到 H2O2(反应过程的副产品)抑制了 UndB。

在《科学进展》上发表的最新研究中，研究小组通过在反应混合物中添加另一种名为过氧化氢酶的酶来解决这一难题。

“过氧化氢酶会降解产生的 H2O2，”这项研究的第一作者、IPC 的博士生 Tabish Iqbal 解释道。他表示，添加过氧化氢酶可使酶的活性提高 19 倍，从 14 次周转增加到 265 次周转(周转表示酶在失活前完成的活性循环次数)。

这项发现让研究小组兴奋不已，他们决定通过质粒载体将融合的遗传密码引入大肠杆菌，从而制造出一种将 UndB 与过氧化氢酶结合在一起的人工融合蛋白。在适当的条件下，这些大肠杆菌将充当“全细胞生物催化剂”，转化脂肪酸并大量产生烯烃。

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