Bhataramedia.com – Kelompok peneliti dari Universitas Tokyo untuk pertama kalinya telah mengungkapkan struktur tiga dimensi dan mekanisme kerja enzim kunci dari produksi biofuel, cellobionic acid phosphorylase (CBAP). Hasil ini merupakan informasi dasar yang penting untuk mengembangkan teknologi pembuatan biofuel dan bahan kimia lainnya dari biomassa.
Telah lama diasumsikan bahwa enzim hidrolitik (selulase) adalah kontributor utama untuk degradasi selulosa oleh mikroba. Baru-baru ini, keberadaan enzim oksidatif pendegradasi selulosa yang secara dramatis meningkatkan efisiensi aktivitas selulase telah diketahui. Ketika enzim ini mendegradasi selulosa, asam cellobionic diproduksi. Namun, benar-benar tidak diketahui bagaimana mikroba selulolitik memetabolisme senyawa ini lebih lanjut.
Pada tahun 2013, salah satu anggota dari kelompok penelitian, Associate Professor Hiroyuki Nakai dari Graduate School of Science and Technology, Niigata University, menemukan enzim baru, cellobionic acid phosphorylase (CBAP). CBAP mengkatalisis degradasi asam cellobionic untuk menghasilkan senyawa yang rentan terhadap metabolisme dan fermentasi. Oleh karena itu, enzim ini adalah ‘missing link’ antara degradasi selulosa oksidatif dan jalur fermentasi bioetanol di mikroorganisme. Namun, struktur tiga dimensi dari enzim dan mekanisme degradasi asam cellobionic tetap tidak diketahui.
Pada penelitian terbaru ini, kelompok penelitian yang dipimpin oleh Profesor Shinya Fushinobu di Universitas Tokyo, Sekolah Pascasarjana Pertanian dan Biologi, menggunakan kristalografi sinar-X untuk mengungkapkan struktur tiga dimensi CBAP yang diisolasi dari bakteri laut. Selain itu, struktur kompleks CBAP dengan asam cellobionic telah ditentukan dan mekanisme reaksi untuk dekomposisi asam cellobionic terungkap.
“Penelitian ini sangat menarik dari perspektif ilmiah, tetapi juga dapat memberikan kontribusi untuk pengembangan teknologi biorefinery yang menghasilkan biofuel seperti etanol dan senyawa lain yang berguna melalui degradasi biomassa oleh mikroba,” kata Profesor Fushinobu, seperti dilansir University of Tokyo (27/07/2015).
Referensi Jurnal :
Young-Woo Nam, Takanori Nihira, Takatoshi Arakawa, Yuka Saito, Motomitsu Kitaoka, Hiroyuki Nakai, Shinya Fushinobu. Crystal Structure and Substrate Recognition of Cellobionic Acid Phosphorylase, Which Plays a Key Role in Oxidative Cellulose Degradation by Microbes. Journal of Biological Chemistry, 2015; 290 (30): 18281 DOI: 10.1074/jbc.M115.664664.
