生物催化聚酯回收的成功提高了酶法解構(gòu)替代聚合物的可能性,由于自然界中存在一系列酰胺裂解酶,聚酰胺(PA)成為合理的目標(biāo)。
國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室Gregg T. Beckham等篩選了40種潛在的天然和工程尼龍水解酶(尼龍水解酶),使用質(zhì)譜定量分析了尼龍-6(PA6)酶解產(chǎn)生的八種化合物。
本文要點(diǎn):
(1)
在40-70°C下培養(yǎng)的比較時(shí)間進(jìn)程反應(yīng)顯示了產(chǎn)物分布和PA6膜解聚程度的酶依賴性變化,顯著的尼龍解構(gòu)活性似乎很少。最具活性的nylonase,一種合理熱穩(wěn)定化的NylCK變體(一種N-末端親核體(Ntn)水解酶,NylCK-TS,Tm = 87.4,比野生型高16.4℃),水解0.67重量%的PA6膜。加入新的酶后反應(yīng)無(wú)法重新開(kāi)始,這表明基于底物的限制,如限制酶接觸可水解的鍵,阻止了更廣泛的解構(gòu)。
(2)
總的來(lái)說(shuō),這項(xiàng)研究擴(kuò)展了作者對(duì)尼龍酶活性分布的理解,表明Ntn水解酶可能具有最大的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)潛力,并確定了推進(jìn)PA6酶促解聚的關(guān)鍵目標(biāo),包括提高酶活性、產(chǎn)物選擇性和增強(qiáng)聚合物的可及性。
參考文獻(xiàn):
Bell, E.L., Rosetto, G., Ingraham, M.A. et al. Natural diversity screening, assay development, and characterization of nylon-6 enzymatic depolymerization. Nat Commun 15, 1217 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45523-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45523-5