08.01.2020
Wie die Natur Polymer-Ketten knackt
Künstliche Polymere vermüllen die Landschaft, die Meere, werden von Organismen aufgenommen, gelangen in die Nahrungskette, und die schädlichen Auswirkungen auf Tiere und Menschen sind noch weitgehend unbekannt. Meist sind diese Polymere ausgesprochen langlebig und kaum natürlich abbaubar.
Es gibt jedoch natürlich vorkommende Bakterien, die einige wenige dieser Polymere spalten können. Dazu gehört das Bakterium Ideonella sakaiensis, das in einer Müllhalde in Japan gefunden wurde und den Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) zersetzen kann. Das gelingt mit Hilfe des Enzyms "IsPETase". Der genaue Mechanismus des "Anknabberns" jedoch, der fachsprachlich "enzymatische Hydrolyse" genannt wird, war umstritten.
Ein Team von Biologen und Chemikern der Universitäten von Leipzig und Greifswald hat mit Hilfe der Festkörper-NMR-Spektroskopie diesen Streit experimentell entscheiden können. Eine Gruppe von hydrophoben Aminosäuren, insbesondere ein aromatischer Phenylring, ermöglicht das Andocken und Festhalten der Polymer-Kette.
Dann greift eine "Triade" von drei Aminosäuren die Polymerkette an. Das Verständnis solcher Prozesse kann helfen, Enzyme zu optimieren, die biologisch Kunststoffe abbauen können. Die Forscher, unter ihnen Prof. Dr. Jörg Matysik vom Institut für Analytische Chemie der Universität Leipzig, haben ihre neuen Erkenntnisse kürzlich im Fachjournal "Nature Communications" veröffentlicht.
Quelle: Universität Leipzig