TUMCS | Thomas Höfer | 05.01.2021
Eine wunderbare Arbeit von Steffen und der Gruppe von Christophe Léger wurde in Chemical Communications veröffentlicht! Dies ist ein weiterer wichtiger Schritt für biohybride Systeme zur industriellen Wasserstoffproduktion.
Die [FeFe]-Hydrogenase ist vielversprechender biologischer Katalysator zur elektrochemischen Produktion von Wasserstoff. Dies wird ermöglicht indem die Hydrogenase in einem redox-aktiven Polymerfilm auf der Elektrode eingebettet wird.
Ein großes Hindernis in der großtechnischen Nutzung ist die Produktion von Hydrogenasen im großen Stil. Dabei ist vor allem die Reifung, bei der das aktive Zentrum ins Proteingrundgerüst eingebaut wird, der limitierende Schritt der Biosynthese. Fontecave, Happe, Lubitz und Mitarbeiter*innen haben bereits einen künstlichen Syntheseweg entwickelt, der eine großtechnische Produktion ermöglichen könnte.
Nun konnte Steffen in Zusammenarbeit mit der Gruppe um Christophe Léger am CNRS in Marseille zeigen, dass der Schritt der Reifung auch direkt auf der Elektrode möglich ist. Dabei wird das Proteingrundgerüst der Hydrogenase in einem redox-aktiven Polymer eingebettet und der Einbau des aktiven Zentrums kann mittels elektrochemischer Messungen überwacht werden. Dieser neue Ansatz ist ein weiterer wichtiger Schritt zur großtechnischen Anwendung von Hydrogenasen und in Richtung robuster biohybrider Systeme zur nachhaltigen und grünen Produktion von Wasserstoff.
Originalveröffentlichung
Felbek, C. et al. Artificial maturation of [FeFe] hydrogenase in a redox polymer film. Chem Commun 57, 1750–1753 (2021). https://doi.org/10.1039/D0CC08168J