Долго считалось, что гидролитические ферменты (cellulases) были главными факторами микробного ухудшения целлюлозы. Недавно, существование окислительных ухудшающих целлюлозу ферментов, которые существенно увеличивают эффективность деятельности cellulases, было отмечено. Когда эти ферменты ухудшают целлюлозу, cellobionic кислота произведен. Однако это было абсолютно неизвестно, как cellulolytic микробы далее усваивают этот комплекс.
В 2013 один из членов исследовательской группы, Адъюнкт-профессора Хироюки Накая в Аспирантуре Науки и техники, Университете Ниигаты, обнаружил новый фермент, cellobionic кислота phosphorylase (CBAP). CBAP катализирует ухудшение cellobionic кислоты, чтобы произвести комплексы, которые подвержены дальнейшему метаболизму и брожению. Поэтому этот фермент – недостающее звено между окислительной деградацией целлюлозы и путями брожения биоэтанола в микроорганизмах. Однако трехмерная структура фермента и механизма, которым это ухудшило cellobionic кислоту, осталась неизвестной.
В этом последнем исследовании лидерство исследовательской группы профессором Синьей Фушинобу в Токийском университете, Аспирантуре Сельскохозяйственных и Наук о жизни, использовало кристаллографию рентгена, чтобы показать трехмерную структуру CBAP, изолированного от морских бактерий. Кроме того, структура CBAP в комплексе с cellobionic кислотой была определена, и механизм реакции для разложения cellobionic кислота был показан.
«Это исследование чрезвычайно интересно с научной точки зрения, но могло также способствовать развитию технологий бионефтеперерабатывающего завода, которые производят биотопливо, такое как этанол и другие полезные комплексы через деградацию биомассы микробами», говорит профессор Фушинобу.