Um estudo conduzido por Cristiano Mota, Maria João Romão e colaboradores do ITQB NOVA e da NOVA FCT identificou um mecanismo natural que poderá ajudar a ultrapassar o grande desafio de capturar e transformar o dióxido de carbono de forma eficiente. Os resultados, publicados na revista Angewandte Chemie International Edition, revelam como uma enzima específica (NvFdhAB) consegue preparar moléculas de CO2 para reagirem mais facilmente.
Através de técnicas avançadas de cristalografia com gases pressurizados e modelação molecular, os cientistas descobriram que o centro ativo da enzima funciona como uma “sala de espera molecular” (local de retenção). Este local posiciona as moléculas de CO2 na orientação correta antes de a reação química acontecer, aumentando significativamente a eficiência do processo ao evitar colisões aleatórias. Além do túnel principal, a enzima possui um novo ramo hidrofóbico que facilita a chegada do CO2 a este ponto estratégico.
(a) Três moléculas de CO2 na forma oxidada da enzima, com uma delas posicionada no local de retenção (círculo violeta tracejado).
(b) Uma molécula de CO2 na forma reduzida, situada mais próxima do centro ativo (elipse vermelha tracejada).
(c) e (d) Átomos de Crípton (Kr) e moléculas de Oxigénio (O2) a confirmar a ocupação consistente deste local estratégico | Adaptado de Vilela-Alves, G., Manuel, R. R., et al. (2026). “Structural Insights Into CO2 Transport Pathways in a W‐Formate Dehydrogenase: Structural Basis for CO2 Reduction”. Angewandte Chemie International Edition, 65(16), e26133
A investigação demonstrou que este mecanismo é altamente especializado: mutações nos resíduos V197 e Q447, que compõem esta sala de espera, provocam uma perda quase total da capacidade de redução do CO2, embora a enzima continue a funcionar noutras tarefas. Isto prova que o local de retenção é vital para concentrar o substrato perto do metal (tungsténio) da enzima, reduzindo o tempo em que o centro catalítico fica inativo.
Este conhecimento de investigação fundamental poderá ser aplicado no futuro ao desenho de catalisadores artificiais e sistemas de captura de CO2 atmosférico, permitindo a produção de combustíveis sustentáveis com menor gasto de energia.
Citação de destaque: “Compreender estes mecanismos naturais pode inspirar novas soluções tecnológicas para a captura e utilização de carbono. A natureza teve milhares de milhões de anos para aperfeiçoar estes processos e aprender com esses sistemas biológicos pode acelerar o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis.” Maria João Romão
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