Três estados do aparelho de maturação de N2 O redutase:Um complexo das proteínas NosF (amarelo), NosY (vermelho) e NosD (verde) muda sua conformação consumindo energia bioquímica e pode assim assumir um íon de cobre da proteína transportadora NosL (azul) e passá-lo para a enzima na etapa seguinte. Crédito:Du e Lü Labs, Instituto Van Andel
Uma enzima que combate o óxido nitroso do gás de efeito estufa (N
2 O) pode um dia dar aos cientistas uma nova ferramenta potente para reduzir a quantidade de gás na atmosfera, graças em parte às novas descobertas publicadas hoje na
Nature .
O estudo detalha como a enzima N
2 O redutase - é montado e oferece informações importantes sobre sua capacidade de transformar o óxido nitroso em nitrogênio e água inofensivos. A pesquisa foi co-liderada pelo Professor Associado VAI Juan Du, Ph.D., Professor Associado VAI Wei Lü, Ph.D., e Professor Oliver Einsle da Universidade de Freiburg, Ph.D.
"Abordar os gases de efeito estufa é um esforço maciço e multifacetado. As descobertas de hoje são um passo inicial, mas importante, em direção ao desenvolvimento de outra ferramenta para combater potencialmente um contribuinte para a mudança climática", disse Du.
Os gases de efeito estufa retêm o calor na atmosfera da Terra e contribuem para o aumento das temperaturas globais. O óxido nitroso representa apenas cerca de 7% dos gases de efeito estufa produzidos por atividades humanas, mas seu impacto é 300 vezes maior do que o gás de efeito estufa mais comum, o dióxido de carbono. O óxido nitroso é mais frequentemente gerado por práticas agrícolas, como o uso de fertilizantes nitrogenados, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Pode permanecer na atmosfera por mais de um século.
N
2 A O redutase é usada por certos micróbios para quebrar moléculas à base de nitrogênio como parte do ciclo natural do nitrogênio da Terra. O uso de fertilizantes com alto teor de nitrogênio pode sobrecarregar a capacidade desses micróbios de mitigar totalmente o óxido nitroso, permitindo que ele escape para a atmosfera. Entender exatamente como isso acontece é um passo crucial em direção a estratégias para mediar o óxido nitroso, reduzindo assim os níveis atmosféricos.
O estudo centrou-se em N
2 A estrutura da O redutase e a forma como ela interage com outros complexos moleculares. Usando uma série de técnicas de mapeamento e modelagem, a equipe descobriu que N
2 O redutase atua como um condutor que converte energia química em energia mecânica, que por sua vez alimenta a entrega de íons de cobre necessários para a criação de mais N
2 O redutase.
As descobertas reformulam uma crença de uma década sobre esse sistema crucial de entrega de cobre e revelam um novo modo de operação para moléculas semelhantes. Embora pesquisas adicionais sejam necessárias, as descobertas fornecem um plano detalhado que pode ser traduzido em futuras estratégias de remediação ambiental.
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