Развитие подходов к биологическому получению энергии

Молекулярный водород является одним из перспективных экологически чистых энергоносителей для грядущейэнергетики. Микроводоросли и цианобактерии в определенных условиях способны к биофотолизу воды, афотосинтезирующие бактерии синтезируют гидрогеназы – перспективные заменители платины в топливныхэлементах. Предлагаемый проект направлен на разработку подходов к получению альтернативных энергоносителейпутем применения биологических систем. В нем предполагается изучение выделения водорода фотосинтезирующимимикроводорослями и цианобактериями за счет энергии света, а также изучение свойств и функций гидрогеназы HydSL,что важно для ее использования в прямом биоэлектрокатализе в газовой среде, а не в растворе. Планируетсяполучение новых данных о роли аскорбата в регуляции фотосистемы 2 у фотоавтотрофных культур микроводорослейпри выделении водорода в условиях недостатка азота, углерода и серы с использованием уникальногофотобиореактора с интегрированным в систему ПАМ флуориметром. Будет проверена возможность увеличениявыделения водорода мутантами цианобактерий с точечными заменами аминокислот вблизи активного центранитрогеназы, которые могут изменить афинность фермента к ацетилену и молекулярному азоту. Будут также полученыновые данные, доказывающие стабильность активного центра железоникелевой HydSL гидрогеназы при действиицианида, выявлена возможность реактивации железосерных кластеров при их разрушении цианидом и подобраныусловия для активного биоэлектрокатализа нативной и модифицированной (для ориентированной иммобилизации)гидрогеназами. Полученные данные могут служить основой для разработки новых схем получения биоводорода итопливных элементов с использованием гидрогеназ.