Na foto é mostrada a maior fumarola (La Bocca Grande) na cratera Solfatara, onde a bactéria dependente de REE Methylacidiphilum fumariolicum SolV foi descoberta pela primeira vez. Crédito:Huub Op den Camp
Os elementos de terras raras (REEs) são um componente indispensável das tecnologias digitais que agora são parte integrante da vida cotidiana. No entanto, seu papel biológico foi descoberto apenas recentemente. Alguns anos atrás, tornou-se aparente que esses metais são elementos essenciais para bactérias metano e metilotróficas. Um representante é a bactéria Methylacidiphilum fumariolicum SolV , que foi encontrado em um lamaçal vulcânico perto de Nápoles, Itália, e é conhecido por ser estritamente dependente de REEs como lantânio e cério para seu crescimento.
Em colaboração com microbiologistas liderados por Huub Op den Camp da Radboud University em Nijmegen, Holanda, e Thomas Barends no Instituto Max Planck de Pesquisa Médica em Heidelberg, Lena Daumann, professor de química bioinorgânica na Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) em Munique, e seu grupo já forneceu a primeira caracterização bioquímica de uma enzima contendo európio. Esta enzima foi purificada a partir da cepa bacteriana M. fumariolicum SolV, que foi cultivado na presença de európio como o único REE no meio. A enzima isolada é a chamada metanol desidrogenase (MDH), que catalisa a conversão de metanol em formaldeído. Seu sítio ativo consiste no cofator pirroloquinolina quinona (PQQ) e um íon metálico central. Em contraste com o MDH dependente de cálcio, esta enzima derivada de SolV contém um REE (neste estudo, európio), em seu site ativo.
A equipe de pesquisa interdisciplinar não só resolveu a estrutura cristalina desse novo MDH contendo európio, mas também determinou parâmetros cinéticos para definir os efeitos de vários íons REE na atividade da enzima. Os resultados revelaram que o tipo de REE ligado ao sítio ativo tem um impacto considerável na atividade de MDH e, por sua vez, também na taxa de crescimento de SolV. Os resultados foram publicados na revista ChemBioChem , e o relatório é destaque na capa da edição atual. Bérénice Jahn (a primeira autora do artigo) e Lena Daumann também escreveram uma revisão geral sobre a química bioinorgânica de terras raras, que é a matéria de capa da edição de junho da revista Chemie em unserer Zeit .