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BIOSCIENZE/ Ecco la "ricetta" per le prossime fuel cell (senza platino)

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L'enzima nichel-ferro idrogenasi (a sinistra) e il sito catalitico (a destra) con in evidenza un atomo di nichel e uno di ferro  L'enzima nichel-ferro idrogenasi (a sinistra) e il sito catalitico (a destra) con in evidenza un atomo di nichel e uno di ferro

Nel dettaglio, il lavoro pubblicato su Nature Chemistry, frutto della collaborazione tra il team della Bicocca e i colleghi del CNRS di Marsiglia, dell’Université de Toulouse, del dipartimento di fisica e astronomia dello University College di Londra e dell’iBiTec di Saclay, ha permesso di identificare caratteristiche finora sconosciute e peculiari della struttura dell’enzima idrogenasi, portando alla luce aspetti essenziali della sua attività catalitica. Tale studio ha infatti dimostrato che il sito attivo dell’enzima presenta caratteristiche di flessibilità inattese, alla base della sua robustezza: i componenti del sito attivo dell’enzima mostrano un grado di mobilità notevole, che consente all’enzima di interagire con l’idrogeno in maniera anche non convenzionale, evitando così processi potenzialmente distruttivi per la proteina. Più specificamente, è stato scoperto in che modo la variante dell’enzima contente solo atomi di ferro sia in grado di evitare reazioni dannose e di preservare la propria integrità anche in condizioni di stress ossidativo.

Nello studio del Journal of the American Chemical Society, Bruschi e De Gioia hanno indagato la variante dell’enzima idrogenasi contenente anche un atomo di nichel, e hanno scoperto le caratteristiche strutturali alla base della funzionalità del nichel in queste proteine, che sono in grado di ossidare idrogeno con una grande efficienza.

Lo studio potrà avere un impatto decisivo sullo sviluppo di catalizzatori sintetici più semplici rispetto alla proteina, ma in grado di ossidare idrogeno con la stessa efficienza. Tutto questo adesso attende le necessarie verifiche perché si possa parlare di applicazioni. De Gioia tuttavia ci fa notare che «il gruppo di Marsiglia è un gruppo sperimentale e lo studio condotto con loro ci ha già dato delle buone evidenze che si tratta di risultati affidabili.

Certo, il prossimo passo sarà sintetizzare e implementare sperimentalmente queste “scoperte”, anche se questa mi sembra una parola troppo grossa. Quello che è importante adesso è trovare la modalità giusta per implementare questo tipo di ricetta in molecole sintetiche; il lavoro fatto in collaborazione col gruppo di Berlino va proprio in questa direzione; una direzione più applicativa, cioè la sintesi di molecole “reali” che dovrebbero funzionare almeno come l’enzima».Il team dell’Università Humboldt di Berlino, guidato da Kallol Ray, ha sintetizzato una molecola innovativa contenente un atomo di nichel, che ha la capacità di legare e trasformare l’acido formico (più facile da immagazzinare rispetto all’idrogeno e presente in grandi quantità nelle biomasse), mentre i ricercatori di Bicocca hanno usato metodi teorici per svelare la base delle peculiari proprietà di questo nuovo composto.



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