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發現新細菌蛋白質鍾愛與鑭系元素結合或可成廢手機金屬回收利器
稀土金屬在智慧型手機中的地位舉足輕重﹐科學家回收的興趣也與日俱增。賓夕法尼亞州立大學科學家發現了一種新的細菌蛋白質「lanmodulin」﹐特別喜歡與鑭系元素(屬於稀土金屬)結合﹐到時或可成為檢測﹑回收智慧型手機上稀土金屬的利器。
稀土金屬(rare earth metal)是17種化學元素的合稱﹐包括鈧﹑釔和15種鑭系元素﹐常見用於智慧型手機螢幕﹑電子產品﹑電池﹑雷射等領域。但在生物學上﹐過去鑭系元素常被認為沒什麼作用。直到最近﹐賓夕法尼亞州立大學化學助理教授Joseph Cotruvo Jr. ﹑副教授Scott Showalter團隊發現﹐甲基桿菌屬細菌Methylobacterium extorquens內有一種新的蛋白質結構anmodulin﹐為了要正常發揮某些酶的功能﹐特別喜歡找鑭系元素結合﹐容易程度比跟鈣離子結合還要高1億倍。
Joseph Cotruvo指出﹐蛋白質沒有遇到鑭系元素時﹐大部分時間無結構性﹐可一旦鑭系金屬出現﹐蛋白質就會明確轉變成緊密結構﹐包含4個EF手(EF hand)﹐研究人員認為EF手結構是lanmodulin蛋白質喜歡與鑭系元素結合的關鍵。鑭系元素常存在於其他金屬中﹐比如鐵﹑錳﹑鋁﹐我們可以從這些金屬分離出鑭系元素﹐但經濟性不高﹐因為過程需使用大量酸才能使其溶於溶液﹐而較低pH值也會降低金屬的親和力﹐不像lanmodulin蛋白質親和力極高。
研究人員將繼續探討lanmodulin蛋白質喜歡與鑭系元素結合的選擇性機制﹐最終或許可以研發出環保的生物科技﹐從環境中回收稀土金屬。
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