폴리에틸렌(PE)은 분해에 대한 높은 저항성을 보여 플라스틱 오염에 기여한다. 환경에 버려진 PE는 햇빛과 산소에 의해 광산화된다. 본 연구에서는 산화된 PE를 분해할 수 있는 핵심 효소를 처음으로 보고한다. 다양한 리파아제 계열로부터 서로 다른 20종의 효소를 산화된 PE를 모사하는 기질을 사용하여 가수분해 활성을 평가하였다. 그중 Pelosinus fermentans 리파아제 1 (PFL1)은 산화된 탄소-탄소 골격 내의 에스터 결합을 특이적으로 절단하였다. 또한 PFL1(6 μM)은 산화된 PE 필름을 5일 이내에 분해하여, 무게평균 및 수평균 분자량을 각각 44.6%와 11.3% 감소시켰다. 마지막으로, PFL1의 분해 메커니즘을 규명하기 위해 구조 분석과 분자 도킹 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구에서 보고한 산화 PE 분해 효소는 PE 폐기물 처리 기술의 발전과, 미생물을 공학적으로 설계하여 PE 폐기물을 유용한 화학물질로 전환하는 데 필요한 기반을 제공할 것이다.

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