科学家发布要害酶的“蓝图” 或包括新组成太阳能燃料催化剂的规

耶鲁大学领导的一个化学家团队现已发布了一种要害酶的“蓝图”，它或许包含了新一代组成太阳能燃料催化剂的规划准则。由耶鲁大学的Gary Brudvig和Christopher Gisriel领导的这项研讨在一种名为Synechocystis的微生物上运用低温电子显微镜，以取得光体系II（ Photosystem II）的极点特写图片，光体系II是光合作用中运用水作为太阳能燃料的酶，使研讨人员能够调查到该酶怎么作业。

这项研讨宣布在《美国国家科学院院刊》上，由来自加州大学河岸分校、波士顿学院和纽约市立大学的研讨人员一起编撰。

光合作用是一种机制，指的是植物和某些微生物（如Synechocystis）吸收光能，把二氧化碳和水组成富能有机物，一起开释氧气的进程。光合作用的中心是光体系II，这是一种氧化水分子的酶，它拿走水分子的电子作为燃料运用。

科学家们长期以来一直在寻求仿照这一进程的办法，以发明更有用的太阳能燃料催化剂，为此研讨了来自光合细胞的光体系II。可是，假如没有对光体系II在合子细胞中的分子结构的明晰描绘，科学家要了解他们的试验成果一直是个应战。

曾经由耶鲁大学领导的作业发明了光合细胞II在 “不老练”阶段的快照，其时该酶还没有才能进行水的氧化。这项作业使研讨人员能够更好地了解该酶是怎么构建的。

在新研讨中，研讨人员能够看到Synechocystis中的酶以其老练、活泼的方式存在，具有水氧化进程中的一切蛋白质亚单位和活性。经过耶鲁大学西校区的低温电子显微镜技能进行的调查，供给了一个最接近、最具体的光体系II在Synechocystis中的外观。

文理学院化学系 Benjamin Silliman 教授和耶鲁大学西校区能源科学研讨所所长Brudvig说：“在这种分辨率下，咱们能够看到氨基酸、小分子辅助因子和水分子，它们被用于水的氧化机制中。”Brudvig是该研讨的通讯作者。

“在某些情况下，咱们乃至能够看到单个质子的奉献，”Brudvig弥补说。

研讨人员表明，有了这个新的、近距离调查光体系II的办法，他们将能够对该酶进行细小的改动--比方骤变单个氨基酸--以调查这些改动怎么影响该酶的功用。

该研讨的榜首作者、化学博士后Gisriel说：“首要方针是了解水氧化的化学特性。咱们在这里所做的供给了一个渠道，咱们能够从中解构该体系，为组成太阳能燃料催化剂供给规划准则。”