Бактериальный фермент захватывает и расщепляет молекулы PFAS

Высокостойкие химические вещества, такие как PFAS и пестициды, могут быть полезны в некоторых ситуациях, но природа с огромным трудом удаляет их после использования. Исследователи из Орхусского университета обнаружили, что определенные бактерии используют фермент, который действует как молекулярная щелкушка для разрушения вредных веществ.

В клетках E. coli ученые обнаружили фермент C-P лиазу, который позволяет микробу расщеплять высокостабильные соединения. С помощью быстрой заморозки очищенных образцов фермента исследователям удалось зафиксировать молекулярную щелкушку в двух разных состояниях, представляющих открытую и закрытую формы.

Механизм работы фермента:

• Фермент использует энергию от АТФ (клеточного источника энергии) как для открытия, так и для закрытия.
• Когда фермент закрывается, проблемные химические вещества оказываются в ловушке внутри, где и расщепляются.
• C-P лиаза специфична для веществ типа фосфонатов, которые используются в сельском хозяйстве в качестве пестицидов (например, RoundUp️) и как антибиотики против некоторых инфекций.

Значение открытия:

• Это показывает, как природа использует модули из других систем (в данном случае, из транспортных белков) для создания новых функций.
• Фермент известен более 40 лет, но его механизм оставался неясным.
• Исследование длилось 10 лет, и хотя еще не все детали процесса полностью понятны, ученые близки к разгадке.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, могут быть полезны для разработки специальных штаммов бактерий, которые выживают за счет расщепления трудноразлагаемых веществ. Это потенциально может иметь большое значение для будущего использования пестицидов в сельском хозяйстве.