自然界能夠通過太陽能（光合磷酸化反應(yīng)，photophosphorylation）和化學(xué)能（反應(yīng)物級磷酸化phosphorylation和氧化磷酸化oxidative phosphorylation）產(chǎn)生ATP能量流。綠色電力（Green electricity）作為一種重要的可持續(xù)能源載體，對于實(shí)現(xiàn)碳中和的社會而言至關(guān)重要。
有鑒于此，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所張玲玲研究員等建立一種新的電極驅(qū)動磷酸化方法，并且對其進(jìn)行驗(yàn)證。
分離富含ATP酶的菠菜的類囊體膜（TMs, thylakoid membrane），將TMs（pTMs）修飾到質(zhì)子交換膜（PEM）上，在傳統(tǒng)的PEM膜上賦予ATP再生的生物學(xué)功能。
（2）
優(yōu)化TMs的濃度和孵化時間，并且將PEM集成為一個兩隔間電化學(xué)電池，在電催化分解水過程產(chǎn)生的質(zhì)子梯度電位觸發(fā)，pTMs的ATP酶成功合成了ATP。當(dāng)施加3 V的恒定電壓時，ATP的合成速率達(dá)到3.16 μM min-1 μgChl-1，這個數(shù)值大約是ΔpH驅(qū)動ATP合成速率的兩倍。
這種設(shè)計(jì)為體外生物轉(zhuǎn)化（ivBT）系統(tǒng)產(chǎn)生綠色能源提供巨大的前景。
參考文獻(xiàn)
Lijing Chang, Huijuan Cui, Weisong Liu, Yi-Heng P. Job Zhang, Lingling Zhang, Electrodriven ATP Synthesis via Integration of a Reconstructed Thylakoid Membrane, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202421120
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421120
