p O funcionamento da enzima FAP, útil para a produção de biocombustíveis e para a química verde, foi descriptografado. Este resultado mobilizou uma equipe internacional de cientistas, incluindo muitos pesquisadores franceses do CEA, CNRS, Inserm, École Polytechnique, as universidades de Grenoble Alpes, Paris-Saclay e Aix Marseille, bem como o Síncrotron Europeu (ESRF) e o Síncrotron SOLEIL. O estudo é publicado em Ciência em 09 de abril, 2021. p Os pesquisadores descriptografaram os mecanismos operacionais da FAP (Fotodecarboxilase de ácidos graxos), que está naturalmente presente em algas microscópicas como a Chlorella. A enzima foi identificada em 2017 como capaz de usar a energia da luz para formar hidrocarbonetos a partir de ácidos graxos produzidos por essas microalgas. Para alcançar este novo resultado, equipes de pesquisa usaram um kit de ferramentas experimental e teórico completo.

p Entender como o FAP funciona é essencial porque essa fotoenzima abre uma nova oportunidade para a produção sustentável de biocombustíveis a partir de ácidos graxos produzidos naturalmente por organismos vivos. FAP também é muito promissor para a produção de compostos de alto valor agregado para química fina, cosméticos e produtos farmacêuticos.

p Além disso, devido à sua reação induzida pela luz, as fotoenzimas dão acesso a fenômenos ultrarápidos que ocorrem durante as reações enzimáticas. FAP, portanto, oferece uma oportunidade única de compreender em detalhes uma reação química que ocorre em organismos vivos.

p Mais especificamente, nesse trabalho, pesquisadores mostram que quando o FAP é iluminado e absorve um fóton, um elétron é retirado em 300 picossegundos do ácido graxo produzido pelas algas. Este ácido graxo é então dissociado em um precursor de hidrocarboneto e dióxido de carbono (CO ₂ ) A maior parte do CO ₂ gerado é então transformado em 100 nanossegundos em bicarbonato (HCO ₃ -) dentro da enzima. Esta atividade usa luz, mas não impede a fotossíntese:a molécula de flavina dentro do FAP, que absorve o fóton, Está dobrado. Esta conformação muda o espectro de absorção da molécula para o vermelho, de modo que usa fótons não usados ​​para a atividade fotossintética das microalgas.

p É a interpretação combinada dos resultados de várias abordagens experimentais e teóricas pelo consórcio internacional que produz os detalhes, imagem em escala atômica do FAP em ação. Este estudo multidisciplinar combinou o trabalho de bioengenharia, espectroscopia óptica e vibracional, cristalografia estática e cinética realizada com síncrotrons ou um laser de elétrons livres de raios-X, bem como cálculos de química quântica.