Pequena alteração atômica aumenta eficiência de enzimas que descompostam plásticos

Um novo método que altera apenas um átomo em enzimas capazes de descompor plásticos pode torná-las mais eficientes sem prejudicar sua estabilidade, conforme pesquisa da Universidade Nacional da Austrália publicada em Angewandte Chemie International Edition.

O líder do estudo, Dr. Elwy Abdelkader, da Escola de Pesquisa de Química, explicou que essa abordagem pode superar um grande desafio na engenharia enzimática.

Alterações atômicas precisas

A equipe aplicou o método às hidrolases de PET, conhecidas como PETases, que são enzimas capazes de descompor PET em seus componentes moleculares. Essas enzimas já foram otimizadas extensivamente usando design computacional e engenharia proteica.

Os pesquisadores introduziram aminoácidos não canônicos chamados azatryptofanos, que se assemelham ao aminoácido canônico triptofano, exceto pela substituição de um grupo carbônico-hidrogênio por um nitrogênio. Enzimas de descomposição de PET contendo essa substituição em um único local demonstraram descompor PET quase duas vezes mais eficientemente enquanto mantinham a estabilidade térmica.

Teste PETra acelera a avaliação de enzimas

A equipe também desenvolveu um teste rápido de fluorescência chamado PETra, que permite aos cientistas medir a atividade de enzimas de descomposição de PET em minutos, em vez de horas ou dias como nos testes convencionais.

Porque o PET é insolúvel e estruturalmente complexo, o PETra usa um substrato fluorescente solúvel como um modelo do PET. Os pesquisadores mostraram que os resultados do PETra correlacionam fortemente com a eficiência com que as enzimas descompostas o PET sólido, acelerando significativamente a avaliação de futuras variantes de enzimas de descomposição de plásticos.