Alcuni particolari batteri, detti metanotrofi, consumano oltre 30 milioni di tonnellate di metano all’anno, affascinando i ricercatori per la loro capacità naturale di convertire il potente gas serra in combustibile potenzialmente riutilizzabile.
Purtroppo le ancora limitate conoscenze, su come si verifica questa complessa reazione, condizionano le attuali capacità di sfruttare tale doppio vantaggio a nostro favore.
Per questo motivo, un team della Northwestern University ha focalizzato gli sforzi nello studiare l’enzima che i batteri usano per catalizzare la reazione, scoprendo strutture chiave che potrebbero guidare il processo.
Le loro importanti scoperte, che saranno presto pubblicate sulla rivista Science, potrebbero portare allo sviluppo di catalizzatori biologici artificiali capaci di convertire il gas metano in metanolo.
La prof.ssa Amy Rosenzweig, autrice senior dello studio, ha affermato: “Il metano ha un legame molto forte, quindi è piuttosto sorprendente che ci sia un enzima in grado di convertirlo. Se non capiamo esattamente come avvenga questa complessa reazione chimica, non saremo in grado di riprodurlo ed ottimizzarlo per future applicazioni biotecnologiche”.
Questo specifico enzima, chiamato particolato di metano-monoossigenasi (pMMO), è una proteina estremamente difficile da studiare poiché incorporata nella membrana cellulare dei batteri. Questo fa si che, generalmente, il processo per permettere di isolarlo efficacemente sia molto “violento”, finendo per danneggiare tutta l’attività enzimatica e limitando la quantità di informazioni che i ricercatori possono raccogliere.
Per ovviare a questo problema, il team ha utilizzato una tecnica completamente nuova, così come spiegato dal dott. Christopher Koo, primo autore dello studio, dove ha utilizzato i lipidi dei batteri per formare una membrana all’interno di una particella protettiva chiamata “nanodisc”, per poi incorporare l’enzima in una membrana che assomiglia al suo ambiente nativo.
“Grazie a questa tecnica siamo stati in grado di ripristinare l’attività dell’enzima, utilizzando tecniche strutturali per determinare a livello atomico come il doppio strato lipidico ripristinasse le sue funzioni. In tal modo, abbiamo scoperto la disposizione completa del sito in cui probabilmente si verifica l’ossidazione del metano”.
I ricercatori saranno presto in grado di vedere esattamente come l’enzima è disposto nella membrana cellulare, determinando come opera nel suo ambiente nativo e scoprendo se altre proteine attorno interagiscano con esso. I risultati fornirebbero un collegamento chiave, finora mancante, per gli ingegneri.
A proposito di gas serra, sapevate che è stata individuata una nuova fonte di inquinamento atmosferico? Difficile al giorno d’oggi, ma bisognerebbe cercare di evitare il più possibile le aree inquinate, poiché vivere in aree verdi riduce il rischio di ictus.
