一种新酶具有卓越的能力，有助于分解 PET 塑料的化学成分
TPADO酶。来源：蒙大拿州立大学丽塔克莱尔
帮助率先使用酶来食用塑料的科学家们在开发基于自然的解决方案来应对全球塑料危机方面迈出了重要的一步。
他们描述了一种酶，这种酶具有帮助分解对苯二甲酸 (TPA) 的卓越能力，它是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 塑料的化学组成部分之一，用于制造一次性饮料瓶、衣服和地毯。
该研究发表在美国国家科学院院刊 (PNAS)上，由蒙大拿州立大学 Jen DuBois 教授和朴茨茅斯大学John McGeehan 教授共同领导，他们于 2018 年领导了国际团队设计了一种可以分解 PET 塑料的天然酶。酶（PETase 和 MHETase）将PET 聚合物分解成化学结构单元乙二醇 (EG) 和 TPA。这项新研究描述了接下来的步骤，特别是管理 TPA。
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约翰·麦吉汉教授。来源：斯特凡文特尔，UPIX 摄影
DuBois 教授说：“虽然 EG 是一种用途广泛的化学品——例如，它是你放入汽车中的防冻剂的一部分——但 TPA 在 PET 之外没有太多用途，它也不是大多数细菌甚至可以消化的东西。然而，朴茨茅斯团队透露，一种来自消耗 PET 的细菌的酶识别 TPA 就像手套中的手一样。我们在 MSU 的团队随后证明，这种称为 TPADO 的酶能以惊人的效率分解 TPA，而且几乎只分解 TPA。”
每年产生超过 4 亿吨塑料垃圾，其中绝大多数最终进入垃圾填埋场，希望这项工作能够为改善 TPADO 等细菌酶打开大门。这将有助于应对塑料污染的挑战，并开发可将废塑料转化为有价值产品的生物系统。
作为该大学酶创新中心主任的 McGeehan 教授说：“过去几年，酶工程在将 PET 塑料分解成其组成部分方面取得了令人难以置信的进步。这项工作更进一步，着眼于级联中的第一个酶，它可以将这些构建块解构为更简单的分子。然后细菌可以利用这些来产生可持续的化学品和材料，这对于用塑料废物制造有价值的产品至关重要。
“在钻石光源处使用强大的 X 射线，我们能够生成 TPADO 酶的详细 3D 结构，揭示它如何执行这一关键反应。这为研究人员提供了设计更快、更高效的这种复杂酶版本的蓝图。”
参考文献：“对苯二甲酸分解代谢的芳香环羟基化双加氧酶的生化和结构表征”，2022 年 3 月 21 日，美国国家科学院院刊。
该研究是作为 BOTTLE 联盟的一部分进行的，该联盟是美国和英