科学家经过研究推论出，细菌为快速适应堆积的PET废弃物，在古老的角质酶中导入突变，使之转变成高效的PET降解酶。这个发现为创制更多优质PET降解酶提供了有效策略。
塑料废弃物在环境和生态系统中造成的污染，慢慢的变成了不可忽视的严重问题。聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是生产与消耗量最多的塑料之一，大多数矿泉水瓶就是用PET作为原料。PET废弃物主要以掩埋或焚烧法来处理，但掩埋法无法彻底消除PET，焚烧则会产生温室气体造成二次污染。
记者7月10日从湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室获悉，该实验室郭瑞庭教授与陈纯琪教授团队，经过研究推论出，细菌为快速适应堆积的PET废弃物，在古老的角质酶中导入突变，使之转变成高效的PET降解酶。这个发现为创制更多优质PET降解酶提供了有效策略，目前团队已生产出多个新型PET降解酶，为发展生物降解塑料开辟了新途径。相关研究成果已发表在权威期刊《自然·催化》上。
PET的塑料分类代号为1号，全球年产量已近7000万吨。PET防水、耐热、抗酸碱腐蚀，所以大量被用来制作餐饮的包装瓶/盒和人造纤维。目前，PET的回收率仅有10%左右，且较常使用的物理或化学回收处理方法都具有局限性。因此，发展温和绿色的生物降解法来处理PET废弃物，是人类社会寻求可持续发展的重要方向。
PET为聚酯大分子，理论上有可能会被降解酯键的酶所水解，然而大量的芳香环及结构致密的结晶区，使得PET对于酶降解作用有很强的抗性，因此寻找更有效的PET降解酶是开发生物降解PET技术的核心。
塑料的性质稳定，一般认为需要数百年的时间才可能被自然分解。2016年，日本科学家在PET回收处分离出了一株能“吃”PET的细菌— Ideonella sakaiensis，该细菌能分泌一种将PET水解成小分子的酶——IsPETase，分解后的小分子还可以被细菌吸收利用。
“IsPETase是目前为止唯一一个通过自然演化过程产生的真正意义上的PET降解酶。然而，IsPETase并不是一个全新的酶种，而是属于一种古老的角质酶，原本的作用是微生物用来分解植物角质的。”郭瑞庭介绍，古老的角质酶分解PET的活力非常低，但IsPETase却能够很好地分解PET。细菌如何把角质酶转变成PET降解酶，其中的奥秘始终没有被揭露。
该团队长期从事蛋白质结构与功能分析，于2017年在国际上公布了首个IsPETase的晶体结构与酶和底物类似物的复合体结构。郭瑞庭介绍：“通过比对IsPETase与角质酶的蛋白质结构，我们得知角质酶的底物结合区较为狭窄，更适合作用于形状细长的角质，而不利于作用在构造较为宽大的PET上。”
为寻找更多具有降解PET活性的酶，团队发现，IsPETase底物结合区的组成与角质酶是一样的，但IsPETase底物结合区的W185（色氨酸）可以自由摆动。当PET结合到IsPETase上时，W185会被往下压低一些，如此一来底物结合区的空间就变得较为开阔，也才能够容纳PET。所有的角质酶在相对的位置都具有这个色氨酸，但这个色氨酸侧链的方向都是被固定住的，不能自由摆动。
为什么同样的色氨酸，在两种相似的酶里面会展现不同的构象变化呢？这么细微的差异，真的是造成IsPETase与角质酶降解PET活力高低不同的重要的条件吗？
团队进一步分析色氨酸邻近的区域发现，在所有角质酶中，色氨酸下方有组氨酸与苯丙氨酸这2个侧链较大的氨基酸（以下简称大二元体）支撑着，它们就像支架一样固定住了色氨酸使其无法转动。而在IsPETase中W185下方则是丝氨酸和异亮氨酸（以下简称小二元体），它们的侧链基团较小，固定不住W185，因此W185就能自由摆动，IsPETase的底物结合区也就能够“伸缩自如”了。
有趣的是，将IsPETase的小二元体换成大二元体, PET降解的活性就会一下子就下降，反之将角质酶中的大二元体换成小二元体，降解PET的活性就会大幅度的提高。由此可知，大小二元体的转换非常有可能就是产生PET降解酶最关键的条件。“考查密码子不难发现，只需要突变3个碱基就能够将大二元体变成小二元体。”郭瑞庭说，而累积3个突变位点是有可能是在短时间之内发生的——只需导入小二元体即可。这种快速的转变，就像川剧里的“变脸”一样。
这些研究结论表明，微生物在短时间内选择了突变角质酶来分解PET，这可能是产生PET降解酶快速有效的途径。此外，导入小二元体能创制更多优质PET降解酶，团队已经利用这样的解决方法获得了多个新型的PET降解酶，用这些酶，科学家将研发出更多生物可降解塑料。（陈 曦）
5月31日7时39分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号商业运载火箭，成功将极光星座01星、02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
试点成效如何？创新路上中小企业还有哪些需求？科技工作人员服务创新发展还有哪些诉求？记者深入基层走访调研，倾听实践者的诉求与心声。
5月30日，“全国科技工作人员日”，中国科协、科技部在国家科技传播中心举办庆祝“全国科技工作人员日”主场活动暨中国科学家博物馆首展仪式。
从清华大学获悉，继2019年发布全球首款异构融合类脑芯片“天机芯”之后，该校精密仪器系类脑计算研究团队在类脑视觉感知芯片领域再获新突破，研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。
从清华大学获悉，该校段路明研究组近日在量子模拟计算领域取得重要突破，首次实现512离子二维阵列的稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算。
发展是解决一切问题的总钥匙。我们国家的经济要走高质量发展之路，就必须立足于国家急迫需要和长远需求的战略高度，面向经济主战场，坚持以科学技术创新催生新发展动能，打通科技与产业融通的堵点，逐步的提升科学技术进步对经济稳步的增长的贡献度，实现科技同产业无缝对接。
商用车的智能化发展，提升了商用车运营效率和安全性，在长途驾驶等多种场景下具有实用意义。
研究团队进行了4个实验，让300多名参与者聆听一系列合成音乐和语言类的音频，这些声音具有不一样的调幅和规律。
研究团队分析了富含有益化学物质的橙皮提取物，研究其减少TMAO和三甲胺（TMA）产生的潜力。
在多年的教学实践中，陈少华发现，很多孩子缺少动手能力，尤其是对科学技术类的兴趣不大、手动不勤。
萤火虫成虫通过发光吸引配偶。对幼虫来说，发光不但可以用来引诱小虫、寻找食物，还可以吓唬那些想要吃掉自己的天敌。
由于量子比特非常敏感，需要将它们尽可能地与环境干扰隔离，因此新型制冷机也有助加快量子计算领域的创新。
据物理学家组织网5月25日报道，美国科学家开发出一款新型人工智能（AI）工具，利用其分析磁共振成像（MRI）数据，以检测手臂下的淋巴结中是不是真的存在乳腺癌细胞。
花生属于豆科作物，能够与土壤中的根瘤菌共生结瘤固氮，将空气中的氮气转化为作物养分——氨。
此项成果将有力推动高品质血橙功能基因研究和基因组进化研究工作，并为后续血橙特异基因挖掘和育种利用提供核心素材。
我国科研人员最新研究表明，过去30年，青藏高原湖泊面积扩张超过1万平方公里；预估至21世纪末，由于降水增加和冰川融水补给，在低排放情景下，青藏高原湖泊面积将扩张约50%（增加约2万平方公里），水位上升约10米，水量增加约652千兆吨，水量增量是过去50年的4倍。这一成果由中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员等完成，相关论文27日在线发表于国际学术期刊《自然·地球科学》。
前不久，四集广播剧《禾下乘凉梦》陆续在中央广播电视总台中国之声、文艺之声等播出。该剧以“杂交水稻之父”袁隆平的故事为创作蓝本，讲述他为实现人生两个梦想，即“让中国人端稳手中的饭碗”的“禾下乘凉梦”以及杂交水稻“覆盖全球梦”奋斗一生的事迹。
近日，北京市民王先生家使用超过10年的旧洗衣机出现了故障，王先生决定购买一台新机，但家里这台旧机怎么样处理，让他犯了愁。经过对比选购，他最后在线下购得了一款洗干一体机。
一年间，C919投入“京沪航线”、服务“春运”、飞出国门亮相新加坡航展……6月1日，东航将使用C919执飞“香港-上海”商业包机航班。
下一篇：孝感化工工程咨询资质公司
