Gli scienziati hanno determinato la struttura di un enzima unico, prodotto da una specie di batteri che mangiano metano, che converte il gas serra in metanolo, un combustibile liquido altamente versatile e ingrediente di prodotti industriali.

Il loro nuovo studio, pubblicato in Giornale della Società Chimica Americana , è il primo a riportare la struttura dell'enzima, chiamato metano monoossigenasi solubile (sMMO), a temperatura ambiente sia nella sua forma ridotta che ossidata. Queste informazioni strutturali dettagliate aiuteranno i ricercatori a progettare catalizzatori efficienti per i processi industriali di conversione da metano a metanolo.

"Siamo stati in grado di rivelare la struttura di sMMO e vedere come l'ambiente dei due atomi di ferro nel sito attivo dell'enzima cambia e supporta la catalisi di questa impegnativa reazione chimica, " ha detto l'autore Jan Kern, un bioscienziato del Berkeley Lab. Il processo "comprende la rottura di un legame carbonio-idrogeno e l'inserimento di un ossigeno, convertendo un idrocarburo in un alcol. Inoltre, i nostri risultati hanno mostrato il valore dell'utilizzo di un laser a elettroni liberi a raggi X (XFEL) in situazioni in cui la cristallografia tradizionale non è possibile, in questo caso a causa dei metalli reattivi all'interno del centro dell'enzima."

Lo studio di tali enzimi con i tradizionali metodi a raggi X fornisce in genere risultati errati a causa del danno da radiazioni. Utilizzando XFEL, i ricercatori sono stati in grado di ottenere informazioni strutturali accurate nei due stati di ossidazione.

I batteri che metabolizzano il metano (metanotrofi) si trovano nel suolo e negli ambienti acquatici con poco o nessun ossigeno. In questi ambienti anaerobici, i batteri svolgono un ruolo fondamentale come riciclatori di carbonio; convertono il metano (CH ₄ ) in molecole più utili da cui loro e altri organismi dipendono.