pienoiskuva|280x280px|Eräs kaksoismutantti (R103G ja S131A) PETaasi (PDBID: 5XH3). Kuvassa on HEMT, eli 1-(2-hydroksietyyli)-4-metyylitereftalaatti entsyymin katalyyttisessä keskuksessa ja kaksi sisäistä disulfidisidosta. α-kierteet ja β-levyt on numeroitu niiden esiintymisjärjestyksessä N-terminaalista C-terminaalin, jotka ovat myös kuvassa. pienoiskuva|280x280px|Erään PETaasin (PDBID: 5XH3) pinta. Entsyymin keskukseen on sitoutunut HEMT. HEMT on hyvin samankaltainen kuin PET-muovista muodostuva MHET, joka sitoutuu keskukseen samalla tapaa. PETaasit ovat esteraaseihin kuuluvia entsyymeitä (EC 3.1.1.101), jotka pilkkovat PET-muovia mono-2-hydroksietyylitereftalaatti (MHET) -monomeereiksi (n on monomeerien lukumäärä PET-polymeerissä):
(etyleenitereftalaatti)n + H2O ⇌ (etyleenitereftalaatti)n-1 + MHET
Hyvin pieni määrä PET muovia hajoaa PETaasilla bis(2-hydroksietyylitereftalaatiksi (BHET). PETaasit pystyvät myös pilkkomaan PEF muovia (polyetyleeni-2,5-furaanidikarboksylaatti), joka on biopohjainen PET korvaava muovi. PETaasit eivät hydrolysoi alifaattisia polyestereitä kuten polybutyleenisukkinaattia tai polylaktidia.
Historia
Ensimmäinen PETaasi loydettiin 2016 Ideonella sakaiensis 201-F6 bakteerikannasta Japanilaisen PET muovipullojen kierrätyslaitoksen läheisyydestä otetuista liejunäytteistä. Monia muunlaisia PET polyesteriä pilkkovia hydrolaaseja on kuvailtu ennen PETaasin löytämistä. Eri entsyymien kykyä pilkkoa erilaisia polyestereitä on kuvailtu esimerkiksi ainakin jo vuosina 1975 (α-kymotrypsiini) ja 1977 (lipaasi). PET otettiin laajaan käyttöön 1970-luvulla, jonka vuoksi bakteerien PETaasien on esitetty kehittyneen aivan hiljattain.
MHET hajoaminen I. sakainensis bakteerissa
MHET hajoaa I. sakaiensis bakteerissa MHETaasi entsyymillä hydroksietyylitereftalaatiksi, joka hajoaa ympäristön veden vaikutuksesta tereftaalihapoksi ja etyleeniglykoliksi. Nämä muuntuvat ympäristölle harmittomiksi hiilidioksidiksi ja vedeksi.
Rakenne Huhtikuussa 2018 tunnettiin 13 PETaasien kiderakennetta: 6EQD, 6EQE, 6EQF, 6EQG, 6EQH, 6ANE, 5XJH, 5YNS, 5XFY, 5XFZ, 5XG0, 5XH2 ja 5XH3.
Geenimuuntelu 2018 tutkijaryhmä tutki PETaasien evoluutiota ja sattumalta heidän onnistui lisätä entsyymin PET hydrolysoivaa vaikutusta geenitekniikkaa hyödyntäen noin 20%. Tutkimuksessa tehtiin kaksoismutantti (S238F ja W159H), jonka katalyyttinen keskus oli alkuperäistä entsyymiä kapeampi. Parannuksen ehdotettiin kertovan siitä, ettei kyseisen PETaasin kyky pilkkoa PET muovia ollut vielä kehittynyt huippuunsa ja entsyymiä olisi siten mahdollista tehostaa entisestään muunlaisin mutaatioin.
Animaatiot ja kuvat +kehyksetön|150x150pxkehyksetön|150x150pxkehyksetön|150x150pxkehyksetön|150x150pxPET.MHET.Tereftaalihappo ja etyleeniglykoli.PET hajoaa etyleeniglykoliksi ja tereftaalihapoksi.
Katso myös Isovahakoisa - koisiin kuuluva perhonen jonka toukka hajottaa polyeteeni-muovia.
Lähteet
Luokka:Hydrolaasit