Das Enzym mit der Bezeichnung HDCR bildet aus gasförmigem Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2) Ameisensäure. Das ermögliche eine effiziente und langfristige Speicherung von CO2, was im Hinblick auf die sich stetig verschärfende Klimakrise von Bedeutung sein könne, so das Forschungsteam vom Biozentrum der Universität Basel sowie der Universitäten Frankfurt am Main und Marburg.
Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Nature“ veröffentlicht. Das Enzym HDCR stammt aus dem Bakterium Thermoanaerobacter kivui, das 1981 im Kiwusee in Zentralafrika entdeckt wurde. Das wärmeliebende Bakterium lebt fernab von Sauerstoff, unter anderem in der Tiefsee.
Fadenförmige Struktur funktioniert wie Nanodraht
Den Forscherinnen und Forschern ist es gelungen, die spezielle Struktur des Enzyms aufzuschlüsseln. Es setzt sich aus ungewöhnlich langen und verschlungenen sogenannten Filamenten zusammen. Diese fadenförmige Struktur funktioniert offensichtlich wie ein elektronenleitender Nanodraht, der für die Highspeedbindung der beiden Gase verantwortlich ist. In diesem Enzym wird diese chemische Reaktion effizienter durchgeführt als in allen bisher bekannten chemischen Katalysatoren.
„Die in HDCR gefundenen Strukturen zeigen uns neue Wege auf, um CO2 zu binden und H2 als Energiequelle zu nutzen“, so Ben Engel, der Forschungsgruppenleiter am Basler Biozentrum. Die Ergebnisse würden auch die Bedeutung wissenschaftlicher Grundlagenforschung an verschiedenen biologischen Organismen verdeutlichen.