Nyudviklede udviklede enzymer producerer vedvarende isobuten

Ny forskning offentliggjort i dag beskriver et gennembrud i skabelsen af ​​udviklede enzymer til at understøtte en vedvarende proces til at lave en af ​​de vigtigste byggesten i den kemiske industri, der bruges i alt fra skønhedsprodukter til brændstof.

De nyligt offentliggjorte resultater er resultatet af et samarbejde mellem Global Bioenergies og teamet af Dr. David Leys ved University of Manchester, og er blevet offentliggjort i dag i Naturkommunikation . Dette papir beskriver udviklingen og mekanismen for isobutendannende enzymer, der er langt bedre end tidligere anvendte katalysatorer. Isobuten er et gasformigt kulbrinte af høj værdi, og en af ​​de vigtigste byggesten i den petrokemiske industri:15 millioner tons produceres hvert år for at give kosmetiske ingredienser, gummi og brændstoffer.

Dette er første gang, et medlem af en udbredt enzymfamilie, der er afhængig af et usædvanligt vitamin B2-derivat, er blevet genbrugt til at give isobuten. Dette er blevet muligt gennem det omfattende arbejde udført på begge sider af Kanalen, med laboratoriestyret evolution udført hos Global Bioenergies, og detaljeret strukturanalyse af de udviklede enzymer ved University of Manchester.

David Leys, gruppeleder ved Manchester Institute of Biotechnology ved University of Manchester, siger:"Vores samarbejde med Global Bioenergies om emnet isobutenproduktion kombinerer på en unik måde kvantitativ molekylær biovidenskab og industriel, high-throughput tilgange. Det er meget tilfredsstillende at se, hvordan grundlæggende forståelse af disse enzymer opnået med finansiering fra Det Europæiske Forskningsråd understøtter industriel anvendelse. De udviklede enzymer repræsenterer flere størrelsesordener forbedringer i effektiviteten af ​​isobuten bioproduktion, direkte bidrag til en økonomisk bæredygtig og vedvarende proces, og dermed en mere bæredygtig fremtid."

Marc Delcourt, medstifter og administrerende direktør for Global Bioenergies, tilføjer:" Naturkommunikation står blandt de højklasses peer-reviewede videnskabelige tidsskrifter. Vi er meget glade for at se, at det arbejde, vi udførte sammen med teamet af Dr. David Leys, opnår en så slående videnskabelig anerkendelse. De udviklede enzymer, hvor GBE har eksklusive intellektuelle ejendomsrettigheder til isobutenproduktionen, vil spille en væsentlig rolle i den miljøomstilling, vores verden nu er involveret i."

Som et alternativ til fossilt brændstof afledt isobuten, Global Bioenergies samlede en modificeret vej til produktion af isobuten fra glucose. Det afgørende sidste trin, der giver det ønskede produkt, gør brug af et decarboxylaseenzym. Dette særlige enzym er blevet udviklet fra naturligt forekommende mikrobielle decarboxylaser, der er afhængige af et omfattende modificeret vitamin B2 (kaldet prenyleret flavin eller prFMN) for aktivitet.

Manchester-gruppen har været på forkant med at studere disse prFMN-afhængige katalysatorer, og bestemt struktur og biokemiske egenskaber af isobuten, der giver enzymer udviklet af Global Bioenergies. Virksomheden screenede et enzymbibliotek for iboende isobutenproduktionsaktivitet, og brugte rettet evolution til at give varianter med op til en 80-fold stigning i aktivitet. Strukturbestemmelse af de udviklede katalysatorer afslører, at ændringer i enzymlommen er ansvarlige for forbedret produktion, mens løsnings- og beregningsundersøgelser tyder på, at isobutenfrigivelse i øjeblikket er den begrænsende faktor.

Global Bioenergies har udviklet en unik omdannelsesproces for vedvarende ressourcer til isobuten, en af ​​de vigtigste petrokemiske byggesten, der kan omdannes til ingredienser til kosmetik, benzin, petroleum, LPG og plast.