Nowo odkryte białko wspomaga efektywną rafinację pierwiastków ziem rzadkich

źródło: górnictwo

W niedawnym artykule opublikowanym w Journal of Biological Chemistry naukowcy z ETH Zurich opisują odkrycie lanpepsy, białka, które specyficznie wiąże lantanowce – czyli pierwiastki ziem rzadkich – i odróżnia je od innych minerałów i metali.

Oczyszczanie REE ze środowiska ze względu na ich podobieństwo do jonów innych metali jest uciążliwe i ekonomiczne tylko w kilku lokalizacjach. Wiedząc o tym, naukowcy postanowili zbadać materiały biologiczne o wysokiej specyficzności wiązania lantanowców jako mechanizmy, które mogą zapewnić dalsze postępy.

Pierwszym krokiem było dokonanie przeglądu wcześniejszych badań, które sugerują, że w przyrodzie wyewoluowały różnorodne białka lub małe cząsteczki służące do wychwytywania lantanowców. Inne grupy badawcze odkryły, że niektóre bakterie, metylotrofy przekształcające metan lub metanol, mają enzymy wymagające lantanowców w swoich miejscach aktywnych. Od czasu pierwszych odkryć w tej dziedzinie, wyłaniającą się dziedziną badań stała się identyfikacja i charakterystyka białek zaangażowanych w wykrywanie, pobieranie i wykorzystanie lantanowców.

Aby zidentyfikować nowych aktorów w lantanomie, Jethro Hemmann i Philipp Keller wraz ze współpracownikami z D-BIOL i laboratorium Detlefa Günthera w D-CHAB zbadali reakcję lantanowców obligatoryjnego metylotrofa Methylobacillus flagellatus.

Porównując proteom komórek hodowanych w obecności i przy braku lantanu, odkryli kilka białek niezwiązanych wcześniej z wykorzystaniem lantanowców.

Wśród nich znajdowało się małe białko o nieznanej funkcji, które zespół nazwał teraz lanpepsy. Charakterystyka białka in vitro ujawniła miejsca wiązania lantanowców o wysokiej specyficzności w stosunku do lantanu w porównaniu z chemicznie podobnym wapniem.

Lanpepsy jest w stanie wzbogacać lantanowce z roztworu, co stwarza potencjał do opracowania procesów inspirowanych biologią w celu zrównoważonego oczyszczania pierwiastków ziem rzadkich.

---

Czas publikacji: 8 marca 2023 r