☣️+♻️ PET-пластик в парацетамол при помощи ГМ-кишечных палочек с генами шампиньона и синегнойной палочки. Выход до 90%.

Исследователи из Эдинбургского университета разработали первый в своем роде биосовместимый вариант перестройки Лоссена — классической органической реакции, которая теперь успешно интегрирована в метаболизм живых клеток E. coli. Это открытие открывает путь к превращению пластиковых отходов в ценные лекарственные вещества — например, парацетамол.

〰Как работает новая реакция?
Перестройка Лоссена — это реакция превращения активированных гидроксаматов в изоцианаты с последующим образованием первичных аминов. Авторы показали, что в клетках E. coli эта реакция может проходить при комнатной температуре и физиологическом pH, катализируемая не металлом, а неорганическим фосфатом — обычным компонентом питательных сред.

〰Источник из PET-пластика
Удивительно, но исходное соединение для перестройки было получено из полиэтилентерефталата (PET) — обычного пластика от бутылок. В двухступенчатом синтезе исследователи превратили PET в активированный бензгидроксамат, который в бактериях E. coli, лишённых способности к синтезу пара-аминобензойной кислоты (ПАБК), превращался в ПАБК и обеспечивал рост клеток.

〰Реакция в живых бактериях
Эксперименты показали, что даже без добавления катализаторов рост бактерий происходил за счет фосфат-зависимой перестройки Лоссена, подтвержденной спектрофотометрией и химическим анализом. Активность реакции усиливалась в присутствии метаболически активных клеток.

〰Синтез парацетамола из отходов
Впечатляюще, но авторы пошли дальше: объединив новую реакцию с метаболическими путями E. coli, они превратили PET-произведённый гидроксамат в парацетамол (пара-гидроксиацетанилид). Для этого использовались два фермента: ABH60 из Agaricus bisporus и мутант PANAT^K211G из Pseudomonas aeruginosa, катализирующие превращение ПАБК в 4-аминофенол, а затем — в парацетамол. Выход препарата достигал 92% при биотрансформации в одной колбе.

〰Биоремедиация (очистка при помощи живого) и биоапсайклинг (отходы в полезное)
Это исследование предлагает принципиально новую концепцию утилизации пластиковых отходов — превращение их в лекарства через живые организмы. В отличие от классических ферментативных путей, предложенный подход сочетает химию и биологию: биосовместимая химическая реакция «включается» внутри бактерии и направляет поток веществ в новые синтетические пути.

🏥 Основной канал
💳 Поддержать нас

#биохимия #синтетическая_биология #биотехнологии #пластик #биофармация #парацетамол

🔗 Источник: Nature Chemistry