تیمی از شیمیدانان به رهبری ییل از پروژه هایی برای یک آنزیم کلیدی پرده برداری کرده اند که ممکن است شامل اصول طراحی نسل جدیدی از کاتالیزورهای سوخت خورشیدی مصنوعی باشد.
این مطالعه که توسط گری برودویگ از دانشگاه ییل و کریستوفر گیسریل انجام شد، از میکروسکوپ کرایوالکترونی بر روی میکروارگانیسمی به نام Synechocystis برای به دست آوردن تصویری نزدیک از Photosystem II استفاده کرد، آنزیمی در فتوسنتز که از آب به عنوان سوخت خورشیدی استفاده می کند تا به محققان اجازه مشاهده دهد. نحوه عملکرد آنزیم
مطالعه ای که در مجله ظاهر می شود اطلاعیه های آکادمی ملی علوم، یکی از نویسندگان پژوهشی از دانشگاه کالیفرنیا-ریورساید، کالج بوستون و دانشگاه سیتی نیویورک است.
فتوسنتز مکانیسمی است که بوسیله آن گیاهان و برخی میکروارگانیسم ها مانند Synechocystis از نور خورشید برای سنتز غذا از دی اکسید کربن و آب استفاده می کنند - و جو را با اکسیژن به عنوان یک محصول جانبی پر می کنند. در قلب فتوسنتز، Photosystem II، آنزیمی است که مولکول‌های آب را اکسید می‌کند و الکترون‌های آن‌ها را می‌گیرد تا به عنوان سوخت استفاده شود.
دانشمندان مدت‌هاست که با مطالعه Photosystem II از Synechocystis به دنبال راه‌هایی برای تقلید از این فرآیند برای ایجاد کاتالیزورهای سوخت خورشیدی کارآمدتر بوده‌اند. اما بدون تصویر واضحی از ساختار مولکولی Photosystem II در Synechocystis، درک نتایج آزمایش‌هایشان برای دانشمندان چالش‌برانگیز بوده است.
کار قبلی به رهبری ییل، قبل از اینکه آنزیم بتواند آب را اکسید کند، یک عکس فوری از Photosytem II توسط Synechocystis در مرحله "نابالغ" ایجاد کرد. این کار به محققان اجازه داد تا درک بهتری از نحوه ساخت آنزیم داشته باشند.
در مطالعه جدید، محققان توانستند آنزیم Synechocystis را به شکل بالغ و فعال آن، با تمام زیرواحدهای پروتئینی و فعالیتی که در طول اکسیداسیون آب وجود دارد، ببینند. این مشاهدات که توسط فناوری میکروسکوپ الکترونی کرایو در پردیس غربی ییل امکان‌پذیر شد، یکی از نزدیک‌ترین و دقیق‌ترین نماهایی را ارائه می‌دهد که تاکنون از Photosystem II در Synechocystis ساخته شده است.
برودویگ، بنجامین سیلیمان، استاد شیمی در دانشکده علوم و هنر و کارگردان، گفت: «در این وضوح، ما می‌توانیم اسیدهای آمینه، کوفاکتورهایی با مولکول‌های کوچک و مولکول‌های آب را ببینیم که در مکانیسم اکسیداسیون آب استفاده می‌شوند.» از موسسه علوم انرژی ییل در پردیس غربی. برودویگ نویسنده این مطالعه است.
برودویگ افزود: «در برخی موارد، ما حتی می‌توانیم سهم تک تک پروتون‌ها را ببینیم.
با این نگاه جدید و دقیق تر به Synechocystis Photosystem II، محققان می گویند که می توانند تغییرات کوچکی در آنزیم ایجاد کنند - مانند جهش در اسیدهای آمینه فردی - تا ببینند این تغییرات چگونه بر عملکرد آنزیم تأثیر می گذارد.
گیسریل، دانشجوی فوق دکتری در شیمی و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: «هدف اصلی درک شیمی اکسیداسیون آب است. کاری که ما در اینجا انجام داده‌ایم بستری را فراهم می‌کند که از طریق آن می‌توانیم سیستم را تجزیه کنیم و اصول طراحی کاتالیزورهای خورشیدی مصنوعی را ارائه کنیم.
نویسندگان ییل جیمین وانگ، جینچان لیو، دیوید فلاشر، کریستال ریس، هائو لی هوانگ، که یانگ و ویکتور باتیستا هستند. نویسندگان دیگر شامل ویلیام آرمسترانگ از کالج بوستون، MR Gunner از سیتی کالج نیویورک، و ریچارد دبوس از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید هستند.
نقل قول: آنزیم سوپراستار برای آینده نزدیک آماده است (20 دسامبر 2021)، در 20 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-superstar-enzyme-ready-close-up.html بازیابی شده است.
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- یانکی' Kyle Higashioka در نهایت می توانید ببینید درست امیدواریم که برای MLB بازگشت
- پلیس نیوجرسی صرف نزدیک به پنج ساعت شکستن حزب خانه بیش از 700 نفر
- 5 چیزهایی که شما از دست رفته در سال 2020 شرط جوایز از زندگی ماده مراسم تجلیل از Beyoncé حاکم
- مطالعه جدید در مورد کار علیه آزار جنسی در دانشگاه های هند
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- 9 عادات بسیار کارآمد لباس بچگانه
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- متس اغل گاو یا حشم فلیپ فلاپ به عنوان تجمع می افتد کوتاه در از دست دادن به Red Sox
- شیرها' تریسی واکر تماشا پسر عموی Ahmaud Arbery مرگ بیش از 100 بار: 'عصبانی'
- شواهد قوی نشان می دهد که ششمین انقراض دسته جمعی تنوع زیستی جهانی در حال انجام است