Ученые Курчатовского геномного центра — ПИЯФ сконструировали штаммы дрожжей, эффективно расщепляющие поликапролактон.
В XXI веке пластик — а точнее, непрерывное загрязнение почвы и водоемов различными его видами — стал одной из самых серьезных экологических проблем. Одно из возможных решений — использование биоразлагаемых пластиков и совершенствование технологий их утилизации.
Так, в природе существуют микроорганизмы, синтезирующие особые ферменты — кутиназы, способные гидролизовать некоторые синтетические полимеры. В числе материалов, с которыми «справляются» кутиназы, — поликапролактон. Это термопластичный полимер, который сегодня широко используется в различных областях. В медицине его применяют для создания шовных материалов и имплантов, в промышленности — для производства пленок, упаковок, клеев и даже в 3D-печати.
Для эффективной переработки отходов поликапролактона и других биопластиков, а также для повторного использования продуктов их разложения необходимо значительно улучшить свойства природных биокатализаторов. Биотехнологи и молекулярные биологи создают специальные штаммы микроорганизмов, синтезирующие наиболее активные ферменты.
Научные сотрудники Курчатовского геномного центра — ПИЯФ провели скрининг собранной институтом коллекции дрожжеподобных грибов и обнаружили штаммы Aureobasidium pullulans и Fusarium solani, способные разрушать поликапролактон наиболее эффективно.
«Мы изучили геном этих штаммов и выявили ряд генов, кодирующих кутиназоподобные ферменты. На основе этих данных создали несколько штаммов дрожжей Komagataella phaffii, активно синтезирующие кутиназы, что позволяет легко выделять ферменты в чистом виде для дальнейших исследований. В настоящее время в лаборатории центра ведется работа над повышением активности ферментов методами белковой инженерии для создания промышленного штамма — продуцента кутиназ», — сообщила Ирина Сизова, научный сотрудник Курчатовского геномного центра.
Ученые подали заявку на регистрацию патента на получение штаммов дрожжей Komagataella.