Tre stati dell'apparato di maturazione di N2 O reduttasi:un complesso delle proteine NosF (giallo), NosY (rosso) e NosD (verde) cambia la sua conformazione consumando energia biochimica e può quindi assumere uno ione rame dalla proteina di trasporto NosL (blu) e passarlo a l'enzima nel passaggio successivo. Credito:Du e Lü Labs, Van Andel Institute
Un enzima che combatte il gas serra protossido di azoto (N2 O) possa un giorno offrire agli scienziati un nuovo potente strumento per ridurre la quantità di gas nell'atmosfera grazie in parte alle nuove scoperte pubblicate oggi su Natura .
Lo studio descrive in dettaglio come l'enzima-N2 O reduttasi:è assemblato e offre informazioni chiave sulla sua capacità di trasformare il protossido di azoto in azoto e acqua innocui. La ricerca è stata co-guidata dal Professore Associato VAI Juan Du, Ph.D., dal Professore Associato VAI Wei Lü, Ph.D., e dal Professor Oliver Einsle, Ph.D. dell'Università di Friburgo
"La lotta ai gas serra è un'impresa enorme e sfaccettata. I risultati di oggi rappresentano un primo ma importante passo verso lo sviluppo di un altro strumento per combattere potenzialmente un contributore al cambiamento climatico", ha affermato Du.
I gas serra intrappolano il calore nell'atmosfera terrestre e contribuiscono ad aumentare le temperature globali. Il protossido di azoto rappresenta solo il 7% circa dei gas serra prodotti dalle attività umane, ma il suo impatto è 300 volte superiore a quello del gas serra più comune, l'anidride carbonica. Il protossido di azoto è più frequentemente generato da pratiche agricole, come l'uso di fertilizzanti azotati, secondo l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti. Può rimanere nell'atmosfera per più di un secolo.
N2 La O reduttasi viene utilizzata da alcuni microbi per scomporre le molecole a base di azoto come parte del ciclo naturale dell'azoto della Terra. L'uso di fertilizzanti ricchi di azoto può sopraffare la capacità di questi microbi di mitigare completamente il protossido di azoto, permettendogli di fuoriuscire nell'atmosfera. Capire esattamente come ciò avvenga è un passo cruciale verso strategie per mediare il protossido di azoto, riducendo così i livelli atmosferici.
Lo studio si è concentrato su N2 La struttura della O reduttasi e il modo in cui interagisce con altri complessi molecolari. Utilizzando una serie di tecniche di mappatura e modellazione, il team ha scoperto che N2 L'o reduttasi agisce come un condotto che converte l'energia chimica in energia meccanica, che a sua volta alimenta la fornitura di ioni rame necessari per la creazione di più N2 Oh reduttasi.
I risultati rimodellano una convinzione decennale su questo fondamentale sistema di somministrazione del rame e rivelano una nuova modalità di funzionamento per molecole simili. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, i risultati forniscono un progetto dettagliato che potrebbe essere tradotto in future strategie di risanamento ambientale. + Esplora ulteriormente
