Les scientifiques ont déterminé la structure d'une enzyme unique, produit par une espèce de bactérie mangeuse de méthane, qui convertit le gaz à effet de serre en méthanol, un carburant liquide très polyvalent et un ingrédient de produit industriel.

Leur nouvelle étude, publié dans le Journal de l'American Chemical Society , est le premier à rapporter la structure de l'enzyme, appelé méthane monooxygénase soluble (sMMO), à température ambiante sous ses formes réduite et oxydée. Ces informations structurelles détaillées aideront les chercheurs à concevoir des catalyseurs efficaces pour les processus industriels de conversion du méthane en méthanol.

"Nous avons pu révéler la structure du sMMO et voir comment l'environnement des deux atomes de fer dans le site actif de l'enzyme change et soutient la catalyse de cette réaction chimique difficile, " a déclaré l'auteur Jan Kern, un bioscientifique du Berkeley Lab. Le processus "implique la rupture d'une liaison carbone-hydrogène et l'insertion d'un oxygène - la conversion d'un hydrocarbure en un alcool. De plus, nos résultats ont montré l'intérêt d'utiliser un laser à électrons libres à rayons X (XFEL) dans des situations où la cristallographie traditionnelle n'est pas possible, dans ce cas en raison des métaux réactifs au centre de l'enzyme."

L'étude de ces enzymes par des méthodes traditionnelles aux rayons X donne généralement des résultats incorrects en raison des dommages causés par les radiations. En utilisant XFEL, les chercheurs ont pu obtenir des informations structurelles précises dans les deux états d'oxydation.

Les bactéries qui métabolisent le méthane (méthanotrophes) se trouvent dans le sol et les environnements aquatiques avec peu ou pas d'oxygène. Dans ces habitats anaérobies, les bactéries jouent un rôle essentiel en tant que recycleurs de carbone; ils convertissent le méthane (CH 4 ) en molécules plus utiles dont eux-mêmes et d'autres organismes dépendent.