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由布里斯托尔大学领导的一个科学家小组开发了新的光合蛋白质系统

2020-11-04 14:53   来源: 互联网    阅读次数:3301

布里斯托大学(Bristol大学)领导的一个科学家团队开发了一种新的光合蛋白质系统,为太阳能技术设备提供了一种更强大和更可持续的方法。


这项计划是合成生物学领域更广泛的努力的一部分,目的是使用蛋白质而不是人工材料,这些蛋白质通常是稀缺的、昂贵的,有时会对环境造成危害。


这项研究发表在今天的"自然通讯"杂志上,目的是开发"嵌合体",以显示多色太阳能收获。

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科学家们第一次能够建立起一种同时使用叶绿素和细菌叶绿素的蛋白质系统,并证明这两种色素系统可以协同工作以实现太阳转换。


这项研究的主要作者、布里斯托大学的生化读者MikeJones博士说:


在过去,有两种主要的蛋白质被用于太阳能转换的技术设备。第一种来自"产氧"光合生物--植物、藻类和蓝细菌--它们含有叶绿素作为它们的主要光合色素,并产生氧气作为该过程的废物。第二种来自"抗病"有机体,即含有细菌叶绿素作为其主要光合色素的细菌。


我们已经将光合作用领域的这两种蛋白质组装成一个单一的生物光系统,它可以扩大太阳能的收集。我们还证明了该系统可以连接到人工电极上,以便将扩展的太阳能转换成电能。


在阿姆斯特丹自由大学(Free University of阿姆斯特丹)光化学同事的合作下,该大学布里辛比研究所(BrisSynBio Institute)的科学家们从紫色光合细菌中纯化出了"反应中心"蛋白,并从绿色植物中收集了光蛋白(实际上在E中重组),并利用从第二种细菌获得的连接域将它们永久地锁在一起。结果是第一种含有明确定义的蛋白质和色素成分的单一复合物,显示了太阳转化率的扩大。


这项由BBSRC和EPSRC资助的研究主要是由布里斯托尔大学合成生物学博士培训中心的博士生刘俊泰博士完成的。这一突破是合成生物学方法的一个例子,它将蛋白质视为可以利用公共和可预测界面以新颖有趣的方式组装的成分。


琼斯博士说:"这项工作表明,一种简单的纯基因编码方法可以用来使蛋白质系统多样化,而不是自然所能提供的。


琼斯博士说,下一步是利用吸收黄色和橙色光的蓝色细菌中的蛋白质来扩大光合色素的种类,并探索将酶与这些新的光系统联系起来,以便利用阳光促进催化作用。




责任编辑:无量渡口
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