布里斯托大學(xué)開發(fā)出用于擴大太陽能轉(zhuǎn)換的光合蛋白

布里斯托大學(xué)的科學(xué)家們利用葉綠素和細菌葉綠素開發(fā)了一種光合作用蛋白系統(tǒng)，以增強太陽能技術(shù)設(shè)備的可持續(xù)性。在此過程中，科學(xué)家們證明了這兩種葉綠素可以協(xié)同工作，實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)換。

該研究的主要作者、布里斯托大學(xué)生物化學(xué)教授邁克·瓊斯博士說

“在過去，主要有兩種類型的蛋白質(zhì)被用于太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)設(shè)備。第一種是“產(chǎn)氧”光合生物——植物、藻類和藍藻——它們的主要光合色素是葉綠素，在光合過程中產(chǎn)生的廢物是氧氣。第二種是‘厭氧’生物，即含有葉綠素作為主要光合色素的細菌?！?/span>

圖片來源布里斯托大學(xué)

“我們已經(jīng)將來自光合作用領(lǐng)域非常不同的這兩種蛋白質(zhì)組裝成一個單一的生物光系統(tǒng)，從而可以擴大太陽能的收集。 我們還證明了該系統(tǒng)可以與人造電極連接，以實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化為電能。”

科學(xué)家從紫色的光合細菌中提取了一個反應(yīng)中心蛋白，并從綠色植物（實際上是在大腸桿菌中重組的）中提取了一種吸收太陽光的蛋白。他們利用從第二種細菌獲得的連接區(qū)域?qū)⑺鼈冇谰面i定在一起。最后生成具有明確的蛋白質(zhì)和色素組成的單一復(fù)合物，能夠延長太陽能轉(zhuǎn)換。

瓊斯博士說“這一突破是合成生物學(xué)方法的一個例子，它將蛋白質(zhì)當(dāng)作可以通過共同且可預(yù)測的界面用作組裝的成分?！?/p>

“這項工作表明，利用一種純粹通過基因編碼實現(xiàn)的簡單方法，有可能使蛋白質(zhì)系統(tǒng)多樣化，使其能夠構(gòu)建在自然提供的設(shè)備之外?！?/p>

瓊斯表示“研究的下一步是利用來自藍細菌的蛋白質(zhì)（其中含有吸收黃色和橙色光的膽紅素）來擴展光合色素的調(diào)色板，并探索將酶與這些新型光系統(tǒng)聯(lián)系起來，以利用陽光來促進催化作用?！?/p>