Nanozymes : 7 acides aminés pour capturer le CO2

Des chercheurs de l’UAB ont développé des nanozymes capables de capturer le dioxyde de carbone (CO2) émis lors de processus industriels et applicables à d’autres processus de dépollution environnementale. Ces nouvelles molécules pourraient également agir en tant que métalloenzymes, ouvrant de nouvelles possibilités dans la recherche en biotechnologie.

Des nanozymes minimalistes pour capturer le CO2

Basées sur des structures moléculaires artificielles formées par des peptides de seulement sept acides aminés, ces nanozymes ont été développées par des chercheurs de l’Université Autonome de Barcelone (UAB).

La recherche, coordonnée par Salvador Ventura et ayant Susanna Navarro comme première auteure, a été récemment publiée dans ACS Nano. Les deux chercheurs font partie de l’Institut de Biotechnologie et de Biomédecine et du Département de Biochimie et de Biologie Moléculaire de l’UAB.

Applications potentielles des nanozymes

Les résultats de cette étude peuvent être appliqués à plusieurs domaines. Tout d’abord, les nanozymes sont stables et peuvent être utilisées pour la dépollution environnementale, dans les processus de traitement des eaux usées ou des sols contaminés, grâce à leur remarquable capacité à séquestrer les ions métalliques.

Deuxièmement, elles peuvent fonctionner en tant que métalloenzymes, capables de catalyser des réactions dans des conditions où les enzymes actuelles, beaucoup moins stables, seraient incapables d’agir.

Cela ouvre de nouvelles possibilités dans la recherche en biotechnologie, comme la catalyse de réactions à des températures et des valeurs de pH extrêmes.

Une nouvelle perspective sur les enzymes ancestrales

Pour obtenir ces nouveaux nanozymes, les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’activité catalytique à l’origine de la vie aurait pu émerger de l’auto-assemblage de peptides courts et peu complexes en structures similaires aux amyloïdes, qui auraient agi en tant qu’enzymes ancestrales primordiales.

Cette découverte représente un changement significatif dans la compréhension de l’origine de l’activité catalytique au début de la vie.

En synthèse

Les nanozymes développées par les chercheurs de l’UAB pourraient contribuer à la capture du CO2 émis lors de processus industriels et à la dépollution environnementale. Leur stabilité et leur capacité à catalyser des réactions dans des conditions extrêmes ouvrent de nouvelles perspectives dans la recherche en biotechnologie.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce qu’une nanozyme ?

Une nanozyme est une molécule artificielle qui imite l’activité catalytique des enzymes naturelles et possède des propriétés uniques en termes de stabilité, de modularité et de réutilisation.

Comment les nanozymes peuvent-elles capturer le CO2 ?

Les nanozymes développées par les chercheurs de l’UAB sont capables de se lier efficacement aux ions métalliques et de stocker le CO2 émis par les gaz à effet de serre, à un coût de production bien inférieur à celui des enzymes naturelles.

Quelles sont les applications potentielles des nanozymes ?

Les nanozymes peuvent être utilisées pour la dépollution environnementale, le traitement des eaux usées et des sols contaminés, ainsi que pour catalyser des réactions dans des conditions extrêmes où les enzymes actuelles seraient incapables d’agir.

Quelle est l’importance de cette découverte ?

Cette découverte suggère que l’activité catalytique à l’origine de la vie aurait pu émerger de l’auto-assemblage de peptides courts et peu complexes en structures similaires aux amyloïdes, remettant en question les hypothèses actuelles sur l’origine de l’activité catalytique.

Quelles sont les prochaines étapes de la recherche ?

Les chercheurs continueront à explorer les possibilités offertes par les nanozymes, notamment en ce qui concerne leur application dans la recherche en biotechnologie et la dépollution environnementale.

Article: Susanna Navarro, Marta Díaz-Caballero, Francesca Peccati, Lorena Roldán-Martín, Mariona Sodupe, and Salvador Ventura. Amyloid Fibrils Formed by Short Prion-Inspired Peptides are Metalloenzymes. ACS Nano 2023 17 (17), 16968-16979. DOI: 10.1021/acsnano.3c04164

Légende illustration principale : Illustration de la structure des nanozymes obtenues, avec des détails sur la façon dont les acides aminés tyrosine (en rouge) coordonnent les ions métalliques (en orange). Crédit : UAB