Informace portálu Gate2Biotech

Slavný enzym Rubisco hraje významnou úlohu v procesu fotosyntézy. Má na starost polapení oxidu uhličitého z atmosféry a jeho uložení do organického materiálu. Jde o jedno z kritických míst celé fotosyntézy.

Zároveň není tajemstvím, že Rubisco je enzym nesmírně hojný, starobylý a bohužel také nešikovný. Pracuje velmi pomalu a snadno ho inhibují cukerné produkty. Manajit Hayer-Hart z německého institutu Max Planck Institute of Biochemistry a jeho kolegové se snaží vylepšit fotosyntézu tím, že vylepší fungování Rubisca. Jde o součást globálního úsilí o zajištění potravinové bezpečnosti a zlepšení situace s globálním oteplováním.

Hayer-Hart s kolegy se zajímají o enzym Rca (Rubisco activase), který se vyskytuje u rostlin, řas a některých sinic. Jde o komplex 6 podjednotek, které tvoří tvar prstence s centrálním pórem. Enzym Rca pracuje se zablokovaným Rubiscem a uvolňuje z něj „zaseklou“ molekulu cukru, což obnoví jeho žádoucí aktivitu s fixováním oxidu uhličitého. Až dosud ale nebylo jasné, jak to Rca vlastně dělá.

Hayer-Hartl s kolegy využili metody biochemie, krystalografie a kryoelektronové mikroskopie, s jejichž pomocí odhalili mechanismus fungování enzymu Rca u sinic. Ukázalo se, že Rca popadne N-konec zablokovaného Rubisca a s využitím energie z ATP s ním zatřese a odblokuje aktivní místo Rubisca tak, aby se z něho uvolnila překážející molekula cukru.

Podle Hayer-Hartla je enzym Rca absolutně nezbytný pro optimální funkci Rubisca. Detailní prostudování funkce a aktivita enzymu Rca přispěje k budoucím vylepšením fotosyntézy, což by bylo skvělé.