Hydrogenaser och vätgasmetabolism
Vi forskar på naturens egna vätgasprocessande enzymer för att förstå biologisk energimetabolism och inspirera till framtidens hållbara katalysatorer
Beskrivning av projektet
Vätgas spelar en viktig roll i energimetabolismen hos många mikroorganismer. Ett centralt fokus i vår forskning är studiet av hydrogenaser, enzymer som mikroorganismer använder för att producera och konsumera vätgas (H2). Dessa metalloenzymer katalyserar omvandlingen mellan protoner och vätgas med hjälp av vanliga metaller som järn och nickel, och utgör därmed biologiska modeller för effektiv vätekemi.
Vår forskning undersöker hur hydrogenaser bygger upp sina komplexa metallkofaktorer, hur katalytiska intermediärer bildas i enzymet under processen när det producerar vätgas och hur den omgivande proteinmiljön påverkar reaktivitet och stabilitet. Gruppen har särskilt arbetat med [FeFe]-hydrogenaser, där biokemiska, spektroskopiska och syntetiska metoder kombineras för att förstå hur dessa enzymer fungerar på molekylär nivå.
Genom att identifiera, karakterisera och modifiera hydrogenaser från olika organismer studerar vi hur dessa enzymer anpassar sig till skilda miljöförhållanden. Detta arbete knyter samman molekylära studier av enzymfunktion med bredare frågeställningar inom mikrobiologi, bioteknik och miljökemi.
Genom dessa studier strävar vi efter att bidra till en djupare förståelse av vätgasmetabolism i levande system. Ur ett molekylärt designperspektiv erbjuder hydrogenaser samtidigt en rik uppsättning modellsystem för att undersöka hur naturen kan styra metallers reaktivitet och enzymerna fungerar som inspirationskällor för utvecklingen av biomimetiska katalysatorer.