科學家開發(fā)出一種光合作用蛋白系統(tǒng) 可增強太陽能技術設備的可持續(xù)性
布里斯托大學的科學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),以增強太陽能技術設備的可持續(xù)性。在此過程中,科學家們證明了這兩種葉綠素可以協(xié)同工作,實現(xiàn)太陽能轉換。
該研究的主要作者、布里斯托大學生物化學教授邁克·瓊斯博士說:
“在過去,主要有兩種類型的蛋白質被用于太陽能轉換技術設備。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?!?/p>
圖片來源:布里斯托大學
“我們已經(jīng)將來自光合作用領域非常不同的這兩種蛋白質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)太陽能轉化為電能?!?/p>
科學家從紫色的光合細菌中提取了一個反應中心蛋白,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)域將它們永久鎖定在一起。最后生成具有明確的蛋白質和色素組成的單一復合物,能夠延長太陽能轉換。
瓊斯博士說:“這一突破是合成生物學方法的一個例子,它將蛋白質當作可以通過共同且可預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,有可能使蛋白質系統(tǒng)多樣化,使其能夠構建在自然提供的設備之外?!?/p>
瓊斯表示:“研究的下一步是利用來自藍細菌的蛋白質(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?!?br /> ? ? ? ??