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迄今最少步骤的人工固碳循环
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由4步生化反应组成的POAP循环(图片来源:原论文)
在自然界中,植物和微生物拥有天然的固碳能力。为了提高固碳效率,科学家曾设计了多种人工固碳途径。这些天然和人工固碳途径的共同特点是步骤较多,一般包含10步以上的生化反应,这会导致整体效率降低。
近日,中国科学院微生物研究所的研究者基于生化反应热力学和动力学计算,设计了一个全新的、迄今最短的人工固碳循环。这个循环只包含4步反应,分别由丙酮酸羧化酶(PYC)、草酰乙酸乙酰基水解酶(OAH)、乙酸-CoA连接酶(ACS)和丙酮酸合酶(PFOR)催化,所以被命名为POAP循环。其中,由丙酮酸合酶和丙酮酸羧化酶催化的这两步反应均为固碳反应。POAP循环每运行一轮,可以转化两分子二氧化碳生成一分子草酸,消耗两分子ATP和一分子还原剂。理论上,构成一个最小固碳循环需要3步反应,POAP循环已经接近理论最小值,且可以在无氧条件和较高温度(50℃)下实现固碳。(科学网)
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