摘要
塑料的大量生产和无节制的使用已造成严重的环境污染。为了减少塑料废物对环境的影响,近年来塑料酶法降解已成为国内外研究者关注的热点。例如,通过蛋白质工程策略提高塑料降解酶催化活性和热稳定性,进一步提高酶法降解的效率。另外,通过融合酶策略将塑料结合模块与塑料降解酶融合,也可以促进塑料降解。近期发表在期刊Chem Catalysis的一项研究表明,采用碳水化合物结合模块融合策略可以在低浓度(<10 wt%)的底物聚对苯二甲酸乙二醇酯[poly(ethylene terephthalate),PET]中提高塑料降解酶的活性。但是在高浓度底物(10 wt%−20 wt%)中,该策略无法提高PET的酶法降解。该项研究对于采用塑料结合模块促进酶法降解塑料具有重要的指导意义。
The large scale production and indiscriminate use of plastics led to serious environmental pollution.To reduce the negative effects of plastics waste on the environment,an approach of enzymatic degradation was put forward to catalyze plastics degradation.Protein engineering strategies have been applied to improve the plastics degrading enzyme properties such as activity and thermal stability.In addition,polymer binding modules were found to accelerate the enzymatic degradation of plastics.In this article,we introduced a recent work published in Chem Catalysis,which studied the role of binding modules in enzymatic hydrolysis of poly(ethylene terephthalate)(PET)at high-solids loadings.Graham et al.found that binding modules accelerated PET enzymatic degradation at low PET loading(<10 wt%)and the enhanced degradation cannot be observed at high PET loading(10 wt%−20 wt%).This work is beneficial for the industrial application of polymer binding modules in plastics degradation.
作者
卢艺
韩瑞枝
SCHWANEBERG Ulrich
季宇
LU Yi;HAN Ruizhi;SCHWANEBERG Ulrich;JI Yu(Institute of Biotechnology,RWTH Aachen University,Aachen 52074,Germany;DWI-Leibniz Institute for Interactive Materials,Aachen 52056,Germany)
出处
《生物工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1883-1888,共6页
Chinese Journal of Biotechnology
基金
欧盟与中国国家自然科学基金组织间合作研究项目“废塑料资源高效生物降解转化的关键科学问题与技术”(870294)。
关键词
塑料降解酶
塑料结合模块
聚对苯二甲酸乙二醇酯
poly(ethylene terephthalate)-hydrolyzing enzymes
polymer binding modules
poly(ethylene terephthalate)
作者简介
Corresponding authors:Ulrich Schwaneberg,教授德国亚琛工业大学生物技术研究所所长,德国莱布尼兹交互材料研究所(DWI)成员,德国生物经济科学中心的董事会成员,SeSaM Biotech和Aachen Proteineers公司联合创始人。主要从事蛋白质工程研究,在酶定向进化领域开发了多种独特方法。在Nature Catalysis、JACS、Angewandte Chemie等期刊发表文章300余篇,申请国际专利20余项。E-mail:u.schwaneberg@biotec.rwth-aachen.de Corresponding authors:季宇,博士,德国亚琛工业大学生物技术研究所塑料降解小组组长。于2020年在德国亚琛工业大学获得博士学位(Summa Cum Laude),师从Ulrich Schwaneberg教授。同年,进入德国亚琛工业大学生物技术研究所/德国莱布尼兹交互材料研究所进行博士后研究,并于2020年4月起担任项目负责人。目前的研究兴趣集中在发展酶的定向进化及高通量筛选技术用于生产高附加值产物。主持EU Horizon/DFG/BMBF等国际或国家级项目11项,在Angewandte Chemie、ACS Catalysis、Biotechnology Advances等期刊发表文章20余篇,担任Catalysis“High-Throughput Computational Design of Catalysts”专刊编辑。指导iGEM-Aachen2020团队获得国际遗传工程机器设计竞赛亚军。E-mail:ji@biotec.rwth-aachen.de。
