Protein Ortamı Hidrojen Üretimi İçin Etkili Olan Katalizörü Sağlıyor
Fotoğraf: Max Planck Enstitüsü’nden Olaf Rüdiger (geride duran) ile birlikte Bochum bilim adamları Martin Winkler, Oliver Lampret and Thomas Happe (soldan sağa doğru).
Hidrojen üretici enzimlerde protein kabuğu ve aktif merkezinin etkileşim ilişkisi biyokatalizörlerin etkisi için hayati önem taşımaktadır.
Mülheim an der Ruhr’da kimyasal enerji dönüşümü için Max Planck Enstitüsü hidrojenaz olan yeşil alglerden gelen bazı enzimlerdeki hidrojen bağlarının rolünü özellikle inceledi. Gruplar “ American Chemical Society” dergisinde sonuçları yayımladı.
Fotobiyoteknoloji üzerine Bochum şehri merkezli çalışan gruptan Dr Martin Winkler “Bulunanlar sadece küresel olarak tanınmış biyokatalizör grubun anlaşılmasına katkı sağlamadı aynı zamanda son derece aktif biyomolekül üzerinde modellenmiş kimyaal katalizörlerin gelişmesi için önemli noktaları olan uygulamalı araştırmayı gösterdi.” dedi.
En Güçlü Biyokatalizörler
Çalışma [FeFe]-hidrojenazları denilen hidrojenazların özel bir çeşidi üzerinden yürütüldü. Onlar, Hidrojen demeti denilen bir protein yapı iskelesi ve aktif bir merkezden oluşur. Ayrıca yapılarında altı sıra dışı inşa edilen engel gibi altı demir ve altı sülfür atomundan oluşur. Bu, protonlar ve elektronlardan olan moleküler hidrojenin asıl sentezinin gerçekleştiği yerdir. Fotobiyoteknoloji üzerine çalışan grubun başındaki Prof. Dr. Thomas Happe “Daima, [FeFe]-hidrojenazlar en güçlü biyokatalizör değerindedir.” dedi. Hidrojen demeti ve protein ortamı arasındaki iletişim önemli rol oynar.
Ürünün verimli eldesinde ve sentez için başlatılan maddelerin hedeflenen miktarda alınmasında yardım eder. Bu konu üzerine doktora tezi yazan Oiliver Lampret “ Buna ek olarak, protein kabuğu Hidrojen demetinin uygun uzaysal sırasını garantiye alır ve zararlı etkilerden onu korur.” dedi.
Hidrojen Bağlarının Uygulaması
Bochum ve onun Mühlheim temelli meslektaşlar Dr Agnieszka Adamska-Venkatesh, Dr Olaf Rüdiger ve Prof. Dr. Wolfgang Lubitz’den oluşan grup, Hidrojen demeti ve protein ortamı arasındaki hidrojen bağlarının aktif enzim merkezinin elektrokimyasal özelliklerini önemli ölçüde etkilediğini kanıtladı. Onlar özel Hidrojen bağlarını veya eklenmiş ilave birkaçını uzaklaştırdı ve bu bağların etkileri üzerine çalıştılar.
Kullanımda, enzimin elektron taşıma özellikleri ve bunun için çalışan katalizör yönü her ikiside değişti. Çünkü hidrojenaz, protonlar ve elektronlara moleküler hidrojenin ayrılması olan geri reaksiyonu katalizleyebilir ve ayrıca hidrojeni üretebilir.
Hidrojen bağlarının etkisini, yaklaşımların kullanılan üç farklı çeşidi ile bilim adamları tarafından ispat edildi. Bunlar: spektroskopi, elektrokimya ve enzim kinetiği.
Kaynak : phys.org
