Biologie Wie die Natur Biokatalysatoren vor Sauerstoff abschirmt
Sauerstoff kann wasserstoffproduzierende Enzyme zerstören. Forschende aus Bochum und Osaka haben herausgefunden, wie ein solches Protein in Gegenwart von Sauerstoff überlebt.
Bakterien, die unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff (H2) herstellen, nutzen dafür unter anderem sogenannte [FeFe]-Hydrogenasen. Diese Enzyme sind die effizientesten Wasserstoff-produzierenden Biokatalysatoren. Die meisten dieser Proteine werden jedoch durch Sauerstoff zerstört, sodass sie für die Wasserstoffproduktion in großem Maßstab nur schwierig einsetzbar sind. Eine Ausnahme bildet die [FeFe]-Hydrogenase CbA5H aus dem Bakterium Clostridium beijerinckii, die auch in Gegenwart von Sauerstoff aktiv bleibt. Ihre Tricks konnte ein internationales Team aus der Arbeitsgruppe Photobiotechnologie der Ruhr-Universität Bochum und der Proteinkristallographie-Gruppe der Universität Osaka, Japan, unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Happe und Prof. Dr. Genji Kurisu, aufdecken. Sie berichten in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) vom 13. Januar 2025.