Η πρωτεΐνη που ανακαλύφθηκε πρόσφατα υποστηρίζει την αποτελεσματική διύλιση σπάνιων γαιών

πηγή: εξόρυξη

Σε μια πρόσφατη εργασία που δημοσιεύτηκε στο Journal of Biological Chemistry, ερευνητές στο ETH Zurich περιγράφουν την ανακάλυψη της lanpepsy, μιας πρωτεΐνης που δεσμεύει ειδικά τις λανθανίδες - ή στοιχεία σπάνιων γαιών - και τις διακρίνει από άλλα μέταλλα και μέταλλα.

Λόγω της ομοιότητάς τους με άλλα μεταλλικά ιόντα, ο καθαρισμός των REE από το περιβάλλον είναι επίπονος και οικονομικός μόνο σε λίγες τοποθεσίες. Γνωρίζοντας αυτό, οι επιστήμονες αποφάσισαν να εξερευνήσουν βιολογικά υλικά με υψηλή ειδικότητα δέσμευσης για τις λανθανίδες ως μηχανισμούς που θα μπορούσαν να προσφέρουν μια πορεία προς τα εμπρός.

Το πρώτο βήμα ήταν η ανασκόπηση προηγούμενων μελετών που υποδηλώνουν ότι η φύση έχει εξελίξει μια ποικιλία πρωτεϊνών ή μικρών μορίων για να καθαρίσει τις λανθανίδες. Άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν ανακαλύψει ότι ορισμένα βακτήρια, μεθυλοτρόφια που μετατρέπουν μεθάνιο ή μεθανόλη, έχουν ένζυμα που απαιτούν λανθανίδες στις ενεργές τους θέσεις. Από τις αρχικές ανακαλύψεις σε αυτό το πεδίο, η αναγνώριση και ο χαρακτηρισμός των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην αίσθηση, την πρόσληψη και τη χρήση των λανθανιδών, έχει γίνει ένα αναδυόμενο πεδίο έρευνας.

Για να αναγνωρίσουν νέους ηθοποιούς στη λανθανόμη, οι Jethro Hemmann και Philipp Keller μαζί με συνεργάτες από το D-BIOL και το εργαστήριο του Detlef Günther στο D-CHAB, μελέτησαν την απόκριση της λανθανίδης του υποχρεωτικού μεθυλότροφου Methylobacillus flagellatus.

Συγκρίνοντας το πρωτεϊνό των κυττάρων που αναπτύχθηκαν παρουσία και απουσία λανθανίου, βρήκαν αρκετές πρωτεΐνες που δεν σχετίζονταν προηγουμένως με τη χρήση λανθανίδης.

Ανάμεσά τους ήταν μια μικρή πρωτεΐνη άγνωστης λειτουργίας, την οποία η ομάδα ονόμασε τώρα lanpepsy. Ο in vitro χαρακτηρισμός της πρωτεΐνης αποκάλυψε θέσεις δέσμευσης για λανθανίδες με υψηλή ειδικότητα για το λανθάνιο σε σχέση με το χημικά παρόμοιο ασβέστιο.

Το Lanpepsy είναι σε θέση να εμπλουτίσει λανθανίδες από ένα διάλυμα και έτσι έχει δυνατότητες για την ανάπτυξη βιοεμπνευσμένων διαδικασιών για τον βιώσιμο καθαρισμό των σπάνιων γαιών.

---

Ώρα δημοσίευσης: Mar-08-2023