Una nueva investigación publicada hoy detalla un gran avance en la creación de enzimas evolucionadas para respaldar un proceso renovable para hacer uno de los componentes clave de la industria química que se utiliza en todo, desde productos de belleza hasta combustible.

Los hallazgos recientemente publicados son el resultado del trabajo colaborativo entre Global Bioenergies y el equipo del Dr. David Leys en la Universidad de Manchester. y se han publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza . Este artículo describe la evolución y el mecanismo de las enzimas formadoras de isobuteno muy superiores a los catalizadores utilizados anteriormente. El isobuteno es un hidrocarburo gaseoso de alto valor, y uno de los principales componentes básicos de la industria petroquímica:cada año se producen 15 millones de toneladas para producir ingredientes cosméticos, caucho y combustibles.

Esta es la primera vez que un miembro de una amplia familia de enzimas que depende de un derivado inusual de la vitamina B2 ha sido reutilizado para producir isobuteno. Esto ha sido posible gracias al extenso trabajo realizado a ambos lados del Canal, con evolución guiada por laboratorio realizada en Global Bioenergies, y análisis detallado de la estructura de las enzimas evolucionadas en la Universidad de Manchester.

David Leys, líder de grupo en el Instituto de Biotecnología de Manchester de la Universidad de Manchester, dice:"Nuestra colaboración con Global Bioenergies en el tema de la producción de isobuteno combina de una manera única biociencia molecular cuantitativa e industrial, enfoques de alto rendimiento. Es muy satisfactorio ver cómo la comprensión fundamental de estas enzimas obtenida con la financiación del Consejo Europeo de Investigación respalda la aplicación industrial. Las enzimas evolucionadas representan una mejora de varios órdenes de magnitud en la eficiencia de la bioproducción de isobuteno, contribuyendo directamente a un proceso económicamente viable y renovable, y así un futuro más sostenible ".

Marc Delcourt, cofundador y CEO de Global Bioenergies, agrega:" Comunicaciones de la naturaleza se encuentra entre las revistas científicas revisadas por pares de clase alta. Estamos muy contentos de ver que el trabajo que realizamos en conjunto con el equipo del Dr. David Leys alcanza un reconocimiento científico tan llamativo. Las enzimas evolucionadas, sobre el que GBE tiene derechos de propiedad intelectual exclusivos para la producción de isobuteno, tendrá un papel importante en la transición medioambiental en la que se encuentra inmerso nuestro mundo ".

Como alternativa al isobuteno derivado de combustibles fósiles, Global Bioenergies ensambló una vía modificada para la producción de isobuteno a partir de glucosa. El paso final crucial para producir el producto deseado hace uso de una enzima descarboxilasa. Esta enzima en particular se ha desarrollado a partir de descarboxilasas microbianas naturales que dependen de una vitamina B2 elaboradamente modificada (llamada flavina prenilada o prFMN) para su actividad.

El grupo de Manchester ha estado a la vanguardia del estudio de estos catalizadores dependientes de prFMN, y determinó la estructura y las propiedades bioquímicas de las enzimas productoras de isobuteno desarrolladas por Global Bioenergies. La empresa examinó una biblioteca de enzimas para determinar la actividad de producción de isobuteno inherente, y utilizó la evolución dirigida para producir variantes con un aumento de actividad de hasta 80 veces. La determinación de la estructura de los catalizadores evolucionados revela que los cambios en el bolsillo de la enzima son responsables de una mejor producción, mientras que los estudios de solución y computacionales sugieren que la liberación de isobuteno es actualmente el factor limitante.

Global Bioenergies ha desarrollado un proceso de conversión único de recursos renovables en isobuteno, uno de los principales componentes petroquímicos que se puede convertir en ingredientes para cosméticos, gasolina, queroseno, GLP y plásticos.