Une nouvelle recherche publiée aujourd'hui détaille une percée dans la création d'enzymes évoluées pour soutenir un processus renouvelable pour faire l'un des éléments clés de l'industrie chimique utilisé dans tout, des produits de beauté au carburant.

Les résultats récemment publiés sont le résultat d'un travail de collaboration entre Global Bioenergies et l'équipe du Dr David Leys de l'Université de Manchester, et ont été publiés aujourd'hui dans Communication Nature . Cet article décrit l'évolution et le mécanisme des enzymes de formation d'isobutène bien supérieures aux catalyseurs précédemment utilisés. L'isobutène est un hydrocarbure gazeux de haute valeur, et l'une des briques majeures de l'industrie pétrochimique :15 millions de tonnes sont produites chaque année pour produire des ingrédients cosmétiques, caoutchouc et carburants.

C'est la première fois qu'un membre d'une famille d'enzymes très répandue qui dépend d'un dérivé inhabituel de la vitamine B2 est réutilisé pour produire de l'isobutène. Cela a été rendu possible grâce au travail considérable effectué de part et d'autre de la Manche, avec évolution guidée en laboratoire réalisée à Global Bioenergies, et une analyse détaillée de la structure des enzymes évoluées à l'Université de Manchester.

David Leys, chef de groupe au Manchester Institute of Biotechnology de l'Université de Manchester, déclare :« Notre collaboration avec Global Bioenergies sur le sujet de la production d'isobutène associe de manière unique les biosciences moléculaires quantitatives et industrielles, approches à haut débit. Il est très satisfaisant de voir à quel point la compréhension fondamentale de ces enzymes obtenue grâce au financement du Conseil européen de la recherche soutient l'application industrielle. Les enzymes évoluées représentent une amélioration de plusieurs ordres de grandeur de l'efficacité de la bioproduction d'isobutène, contribuer directement à un processus économiquement viable et renouvelable, et donc un avenir plus durable."

Marc Delcourt, co-fondateur et PDG de Global Bioenergies, ajoute :" Communication Nature fait partie des revues scientifiques de haut niveau à comité de lecture. Nous sommes très heureux de voir le travail que nous avons mené conjointement avec l'équipe du Dr David Leys atteindre une reconnaissance scientifique aussi frappante. Les enzymes évoluées, sur laquelle GBE détient les droits exclusifs de propriété intellectuelle pour la production d'isobutène, jouera un rôle important dans la transition environnementale dans laquelle notre monde est aujourd'hui engagé."

Comme alternative à l'isobutène dérivé de combustibles fossiles, Global Bioenergies a mis au point une voie modifiée pour la production d'isobutène à partir de glucose. L'étape finale cruciale donnant le produit souhaité utilise une enzyme décarboxylase. Cette enzyme particulière a été développée à partir de décarboxylases microbiennes naturelles dont l'activité dépend d'une vitamine B2 minutieusement modifiée (appelée flavine prénylée ou prFMN).

Le groupe de Manchester a été à l'avant-garde de l'étude de ces catalyseurs dépendants du prFMN, et la structure déterminée et les propriétés biochimiques des enzymes productrices d'isobutène développées par Global Bioenergies. La société a criblé une bibliothèque d'enzymes pour l'activité inhérente de production d'isobutène, et utilisé l'évolution dirigée pour produire des variantes avec une augmentation de l'activité jusqu'à 80 fois. La détermination de la structure des catalyseurs évolués révèle que les changements dans la poche enzymatique sont responsables d'une production améliorée, tandis que les études de solution et de calcul suggèrent que la libération d'isobutène est actuellement le facteur limitant.

Global Bioenergies a développé un procédé unique de conversion des ressources renouvelables en isobutène, l'une des principales briques pétrochimiques pouvant être transformées en ingrédients pour les cosmétiques, essence, kérosène, GPL et plastiques.