Losse membraaneiwitten als elektronenpomp: het enige wat je weggooit, is de bacterie

Om een biobrandstofcel te maken, die elektrische energie opwekt door organisch afval af te breken, heb je geen complete bacterie nodig. Eén eiwit uit zijn membraan volstaat, zo schrijven onderzoekers van Pacific Northwest National Laboratory in de online-editie van JACS.

Het zou kunnen betekenen dat je biobrandstofcellen kunt bouwen die zo klein zijn dat ze passen in draagbare elektronica.

De ‘purified protein fuel cell’ is gebaseerd op c-type cytochroom A (OmcA) uit het buitenste membraan van Shewanella oneidensis. Bacteriën gebruiken dit eiwit om overtollige elektronen naar buiten te pompen.

Het gezuiverde eiwit blijkt een dikke laag te vormen op hematietdeeltjes. Het ijzer in dit mineraal werkt als elektronenacceptor. ‘Voer’ je daarna de eiwitmoleculen met elektronen, los of in NADH, dan blijken ze die daadwerkelijk door te geven aan het ijzer.

Een groot voordeel is dat de eiwitlaag dik genoeg is om het hematiet elektrisch te isoleren van zijn omgeving. Normaal geproken heb je daar in een brandstofcel een apart membraan voor nodig, dat veel ruimte inneemt.

Overigens hebben de onderzoekers alleen nog maar wat lab-proefjes gedaan, en zijn ze nog lang niet aan een complete puur-eiwitbrandstofcel toe.

bron: persbericht PNNL