Metabol teknik och genteknik av cyanobakterier för ökad H2-produktion

Vårt projekt

Det finns ett akut behov av att utveckla hållbara lösningar för att omvandla solenergi till energibärare som används i samhället. Förutom att solceller genererar el finns det flera alternativ att generera solbränslen med molekylärt väte (H2) som ett intressant och lovande alternativ. Inhemska och konstruerade cyanobakterier används som modellsystem för att undersöka, utveckla och demonstrera fotobiologisk väteproduktion.

Vi undersöker cyanobakteriella hydrogenaser, hur de fungerar och regleras. Dessutom tar vi upp metaboliska moduleringar och genteknik för förbättrad H2-produktion. För närvarande fokuserar vi på introduktionen av specialdesignade, icke-native enzymer och komplex för ökad väteproduktion i cyanobakterier. Dessutom analyserar vi specifikt elektronöverföring i den lilla subenheten av ett cyanobakteriellt hydrogenas.

Utvalda referenser

• Khetkorn et al (2017) Microalgal hydrogen production – A review. Bioresource Technology 243: 1194-1206. (doi: 10.1016/j.biortech.2017.07.085).
• Khanna et al (2017) In vivo activation of a [FeFe] hydrogenase using synthetic cofactors. Energy & Environmental Science 10: 1563-1567. (doi: 10.1039/C7EE00135E)
• Raleiras et al (2016) Turned electron flow in an uptake hydrogenase. EPR spectroscopy and in vivo activities of a designed mutation in HupSL from Nostoc punctiforme. Energy & Environmental Science 9: 581-594. (doi: 10.1039/C5EE02694F)
• Nyberg, Heidorn, Lindblad (2015) Hydrogen production by the engineered cyanobacterial strain Nostoc PCC 7120 ΔhupW examined in a flat panel photobioreactor system. Journal of Biotechnology 215: 35-43. (doi: 10.1016/j.jbiotec.2015.08.028)
• Khanna, Lindblad (2015) Cyanobacterial Hydrogenases and Hydrogen Metabolism Revisited: Recent Progress and Future Prospects. Int J Mol Sci 16 (5): 10537-10561 (doi: 10.3390/ijms160510537).
• Lindblad, Khanna (2015) Engineering of cyanobacteria for increased hydrogen production. In: Biohydrogen. Ed: Rögner. Chapter 8, pages 175-190. Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston. ISBN 978-3-11-033645-0
• Raleiras et al (2013) Isolation and characterisation of the small subunit of the uptake hydrogenase from the cyanobacterium Nostoc punctiforme. J Biol Chem 288:18345-52 (doi:10.1074/jbc.M113.468587).