It isn't clear how the enzyme scaff

It isn't clear how the enzyme scaffolds form, so the researchers created a computational model of the active molecules and set them into motion in a virtual environment. Contrary to expectations, the larger, slower-moving enzymes lingered near the scaffold longer, allowing them to bind to the frame more frequently; the smaller ones moved faster and more freely through the solution, but bound less often.

The results of the study, led by NREL researchers Yannick Bomble and Mike Crowley, were reported in the Journal of Biological Chemistry in February 2011. The insights are being used in the creation of designer enzymes to make biomass conversion faster, more efficient and less expensive.

Unexplored enzyme function

The scientists also studied parts of the enzyme called the carbohydrate binding molecule--a sticky "foot" that helps the enzymes find and guide the cellulose into their active site and the linker region, which joins the foot to the main body of the enzyme. The carbohydrate binding molecule and linker region were long thought to play a minor role in enzyme function; yet without them, the enzyme can't convert cellulose to glucose effectively. The researchers wondered why that is.

Using the Ranger supercomputer, the researchers made several important discoveries. First, they found that the cellulose surface has energy wells that are set 1 nanometer apart, a perfect fit for the binding module. They also found that the linker region, previously believed to contain both stiff and flexible regions, behaves more like a highly flexible tether. Those insights would have been difficult to determine experimentally, but, now hypothesized and backed up with advanced computing simulations, they can be tested in the laboratory.

"It's a very messy problem for the experimentalists," said Crowley, a principal scientist at the Energy Laboratory and Beckham's colleague. "We're using rational design to understand how the enzyme works, and then to predict the best place to change something and test it."

The research addresses the enzymatic activity bottlenecks that prevent renewable energy from cellulose containing biomass from being competitive with fossil fuels. "If we can help industry understand and improve these processes for renewable fuel production, we'll be able to offset a significant fraction of fossil fuel use in the long term," Beckham said.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไม่ชัดเจนว่าเอนไซม์นี้ scaffolds ฟอร์ม เพื่อให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณของโมเลกุลใช้งานอยู่ และตั้งค่าในการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมเสมือน ขัดกับความคาดหวัง เอนไซม์ ย้ายช้าใหญ่อวลอยู่ใกล้นั่งร้านยาว ทำให้ผูกกับเฟรมบ่อย คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้น และมากขึ้นได้อย่างอิสระผ่านการแก้ปัญหา แต่ผูกมักน้อยมีรายงานผลของการศึกษา นำ โดยนักวิจัย NREL Yannick Bomble และ Mike Crowley ในสมุดรายวันของชีวภาพวิชาเคมีใน 2011 กุมภาพันธ์ มีการใช้ข้อมูลเชิงลึกในการสร้างเอนไซม์ออกจะทำให้ชีวมวลแปลงเร็ว มีประสิทธิภาพมากขึ้น และแพงเอนไซม์ unexplored ฟังก์ชันนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาส่วนประกอบของเอนไซม์ที่เรียกว่าโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตรวม - ความเหนียว "เท้า" ที่ช่วยให้เอนไซม์ที่ค้นหา และแนะนำเซลลูโลสในไซต์ของตนเองใช้งานอยู่และตัวเชื่อมโยงเขตภูมิภาค ซึ่งรวมเท้าบอดี้ของเอนไซม์นี้ คาร์โบไฮเดรตรวมโมเลกุลและตัวเชื่อมโยงเขตภูมิภาคได้นานคิดว่า บทบาทรองในฟังก์ชั่นเอนไซม์ ยัง ไม่ มีพวกเขา เอนไซม์ไม่แปลงเซลลูโลสกลูโคสอย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยสงสัยว่า ทำไมนั่นคือใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เจ้าหน้าที่ นักวิจัยได้ค้นพบที่สำคัญหลาย ครั้งแรก พวกเขาพบว่า ผิวเซลลูโลสมีบ่อพลังงานที่ตั้งเฉพาะ nanometer 1 แยก เอมสำหรับโมผูก พวกเขายังพบว่า ตัวเชื่อมโยงเขตภูมิภาค ก่อนหน้านี้ เชื่อว่าประกอบด้วยทั้งแข็ง และยืดหยุ่นภาค ผสมมากออกมีความยืดหยุ่นสูง จะได้รับข้อมูลเชิงลึกที่ยากต่อการกำหนด experimentally ได้ ตอนนี้ตั้งสมมติฐานว่า และสำรองข้อมูล ด้วยระบบคอมพิวเตอร์จำลองขั้นสูง พวกเขาสามารถทดสอบในห้องปฏิบัติการ"มันเป็นปัญหาที่ยุ่งมากสำหรับ experimentalists กล่าวว่า Crowley เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่ร่วมปฏิบัติการพลังงานและของเบคแฮม "เรากำลังใช้เชือดออกแบบเข้าใจว่าเอนไซม์นี้ทำงาน และการทำนายการเปลี่ยนแปลงบางสิ่งบางอย่าง และทดสอบ"การวิจัยอยู่กิจกรรมเอนไซม์ในระบบคอขวดที่ทำให้พลังงานทดแทนจากชีวมวลจากการแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ประกอบด้วยเซลลูโลส เบคแฮมกล่าวว่า "ถ้าเราสามารถช่วยให้อุตสาหกรรมเข้าใจ และปรับปรุงขั้นตอนเหล่านี้สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงทดแทน เราจะสามารถชดเชยส่วนสำคัญของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในระยะยาว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไม่เป็นที่ชัดเจนว่าเอนไซม์รูปแบบโครงเพื่อให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองการคำนวณของโมเลกุลที่ใช้งานอยู่และพวกเขาตั้งในการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมเสมือน ตรงกันข้ามกับความคาดหวังที่มีขนาดใหญ่, เอนไซม์เคลื่อนไหวช้าอ้อยอิ่งใกล้นั่งร้านอีกต่อไปช่วยให้พวกเขาที่จะผูกกับกรอบบ่อย; คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้นและมากขึ้นอย่างอิสระผ่านการแก้ปัญหา แต่ผูกพันมักจะน้อย. ผลการศึกษานำโดยนักวิจัย NREL Yannick Bomble และไมค์ลี่ย์ได้รับรายงานในวารสารทางชีวภาพเคมีในเดือนกุมภาพันธ์ 2011 ข้อมูลเชิงลึกที่มีการใช้ . ในการสร้างเอนไซม์ที่ออกแบบเพื่อให้การแปลงชีวมวลได้เร็วขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและราคาไม่แพงยังมิได้สำรวจการทำงานของเอนไซม์ที่นักวิทยาศาสตร์ยังศึกษาชิ้นส่วนของเอนไซม์ที่เรียกว่าคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลผูกพัน - เหนียว "เท้า" ที่จะช่วยให้เอนไซม์ที่พบและให้คำแนะนำเซลลูโลส ในเว็บไซต์ที่ใช้งานของพวกเขาและภูมิภาคลิงเกอร์ซึ่งเชื่อมเท้าไปยังตัวหลักของเอนไซม์ คาร์โบไฮเดรตผูกพันโมเลกุลและภูมิภาคลิงเกอร์กำลังคิดนานที่จะมีบทบาทน้อยในการทำงานของเอนไซม์ โดยที่พวกเขายังเป็นเอนไซม์ไม่สามารถแปลงเซลลูโลสเป็นน้ำตาลกลูโคสอย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยสงสัยว่าทำไมที่. ใช้ซูเปอร์เรนเจอร์นักวิจัยได้ค้นพบที่สำคัญหลายประการ ครั้งแรกพวกเขาพบว่าพื้นผิวเซลลูโลสมีบ่อพลังงานที่มีการตั้งค่า 1 นอกเหนือนาโนเมตรพอดีสำหรับโมดูลผูกพัน นอกจากนี้ยังพบว่าภูมิภาคลิงเกอร์เชื่อว่าก่อนหน้านี้มีทั้งภูมิภาคแข็งและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นเช่นพฤติกรรมโยงมีความยืดหยุ่นสูง ข้อมูลเชิงลึกผู้ที่จะได้รับยากที่จะกำหนดทดลอง แต่การตั้งสมมติฐานในขณะนี้และได้รับการสนับสนุนด้วยการจำลองการใช้คอมพิวเตอร์ขั้นสูงที่พวกเขาสามารถได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ. "มันเป็นปัญหาที่ยุ่งมากสำหรับ experimentalists" ลี่ย์นักวิทยาศาสตร์เงินต้นพลังงานกล่าวว่า ห้องปฏิบัติการและเพื่อนร่วมงานของเบ็คแฮม "เรากำลังใช้การออกแบบที่มีเหตุผลที่จะเข้าใจวิธีการทำงานของเอนไซม์ทำงานและจากนั้นในการทำนายที่ดีที่สุดในการเปลี่ยนแปลงบางสิ่งบางอย่างและทดสอบ." การวิจัยที่อยู่ในคอขวดเอนไซม์ที่ป้องกันไม่ให้พลังงานทดแทนจากชีวมวลที่มีเซลลูโลสจากการแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิล . "ถ้าเราสามารถช่วยให้อุตสาหกรรมเข้าใจและปรับปรุงกระบวนการเหล่านี้สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงทดแทนที่เราจะสามารถที่จะชดเชยส่วนที่สำคัญในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในระยะยาว" เบ็คแฮมกล่าวว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มันไม่ได้ชัดเจนว่าเอนไซม์นั่งร้านฟอร์ม เพื่อให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของโมเลกุลที่ใช้งานและตั้งค่าในการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมที่เสมือนจริง ขัดกับความคาดหวัง , ขนาดใหญ่ , ช้าย้ายเอนไซม์อยู่ใกล้ห้างอีกต่อไป ช่วยให้พวกเขาผูกกับกรอบบ่อย ; คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้นและมากขึ้นอย่างอิสระผ่านสารละลายแต่ผูกบ่อย ๆ

ผลการศึกษานำโดยนักวิจัย nrel ยันนิก bomble และไมค์ คราวลี่ย์ ได้รายงานในวารสารเคมีชีวภาพในเดือนกุมภาพันธ์ 2554 ข้อมูลเชิงลึกที่ถูกใช้ในการสร้างเอนไซม์ที่ทำให้การแปลงชีวมวลออกแบบได้เร็วขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและราคาไม่แพง ฟังก์ชัน



unexplored เอนไซม์นักวิทยาศาสตร์ยังได้ศึกษาส่วนของเอนไซม์ที่เรียกว่าคาร์โบไฮเดรตโมเลกุล . . . เหนียวผูก " เท้า " ที่ช่วยค้นหาและแนะนำเอนไซม์เซลลูโลสเป็นเว็บไซต์ที่ใช้งานของพวกเขา และสนามกอล์ฟ ภูมิภาค ซึ่งรวมเท้าร่างกายหลักของเอนไซม์ คาร์โบไฮเดรตโมเลกุลและผูกลิงเกอร์เขตได้นาน คิดว่าจะเล่นบทรองในเอนไซม์หน้าที่ แต่ถ้าไม่มีมันเอนไซม์ไม่สามารถแปลงเซลลูโลสกลูโคสได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยสงสัยว่า ทำไมถึงเป็นแบบนั้น

ใช้เรนเจอร์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ นักวิจัยได้ค้นพบที่สำคัญหลายประการ ครั้งแรก , พวกเขาพบว่าพื้นผิวเซลลูโลสได้พลังงานบ่อที่ 1 ชุดนาโนมิเตอร์แยก พอดีสำหรับโมดูลที่มีผลผูกพัน นอกจากนี้ยังพบว่า ลิงเกอร์ ภูมิภาคก่อนหน้านี้เชื่อว่าประกอบด้วยพื้นที่ทั้งแข็งและยืดหยุ่น ทำตัวเหมือนเป็นโซ่ตรวนที่ยืดหยุ่นสูง ข้อมูลเหล่านั้นจะได้รับยากที่จะตรวจสอบ ทดลอง แต่ ตอนนี้ สมมติฐานและสำรองข้อมูล ด้วยการจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูงที่พวกเขาสามารถทดสอบในห้องปฏิบัติการ

" มันเป็นปัญหาที่ยุ่งเหยิงมากสำหรับ experimentalists " ว่า คราวลี่ย์นักวิทยาศาสตร์หลักที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ และ เบ็คแฮม ร่วมงาน " เราใช้แบบที่มีเหตุผลเข้าใจวิธีการเอนไซม์ทำงานแล้วว่าสถานที่ที่ดีที่สุดที่จะเปลี่ยนแปลงบางสิ่งบางอย่างและทดสอบ "

การวิจัยที่อยู่เอนไซม์คอขวดที่ป้องกันไม่ให้พลังงานจากชีวมวลจากเซลลูโลสที่มีการแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิล" ถ้าเราสามารถช่วยให้ธุรกิจเข้าใจและปรับปรุงกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงทดแทน เราก็สามารถชดเชยส่วนที่สำคัญของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในระยะยาว " เบ็คแฮม กล่าว