Forskningsgenombrott: Producerar bensin i jästcellfabriker

Många försök har gjorts för att förändra det envisa lilla enzymet. Men ingen har lyckats, förrän nu. Med nya fynd från Chalmers har enzymet FAS börjat producera hållbara kemikalier som kan användas som biobränslen.

​Vi är i desperat behov av hållbara och rena alternativ som kan ersätta samhällets alla oljebaserade produkter. En möjlig väg är att producera kemikalier och biobränslen från biomassa.

Forskare i professor Jens Nielsens grupp på institutionen för biologi och bioteknik arbetar med design av jästcellfabriker som faktiskt kan framställa de kemikalier vi behöver på ett hållbart sätt. Gruppen har nu fått ett stort genombrott; de har lyckats hitta ett sätt att förändra enzymet FAS, fettsyrasyntas, så att det kan framställa nya produkter.
– Det här enzymet producerar vanligtvis långa fettsyror men vi har nu förändrat det så att det tillverkar medellånga fettsyror och metylketoner – kemikalier som används i dagens transportbränslen, förklarar Zhiwei Zhu, post-doc.
– Med andra ord: Vi kan nu producera alternativ till bensin och jetbränsle i jästcellfabriker, och det har aldrig gjorts förut.

Det viktiga enzymet beskrevs först av nobelprisvinnaren Feodor Lynen, och många forskare har på senare år försökt att modifiera det. Men det har varit mycket svårt, eller närmast omöjligt – fram till nu.
– Vi förväntade oss inte det här. Faktiskt ansåg forskarsamhället att det här enzymet var väldigt svårmanipulerat, säger Zhiwei Zhu.

Fynden är närmast resultatet av en gnutta tur. För några år sedan hittade forskarna av en slump ett FAS som hade två acylbärande proteindomäner.
– Vi försökte ändra på enzymet genom att byta ut den ena acylbärande proteindomänen mot ett främmande enzym, och därigenom ändra dess egenskaper – och förvånande nog lyckades vi. Sedan implementerade vi samma förändring i andra FAS och märkte att det verkade fungera.

Forskarna fokuserar nu på att använda det modifierande enzymet för att bygga jästcellfabriker som producerar kemikalier och bränslen. Man har ansökt om patent, och företaget Biopetrolia – som bildats av forskare på institutionen – är igång för att ytterligare utveckla tekniken och därigenom göra den ekonomiskt hållbar.

Men som den forskare han är, har Zhiwei Zhu även ett eget mål:
– Jag vill avslöja de biokemiska och strukturella förklaringarna till den här nya förändringen i FAS.


Länk till den vetenskapliga artikeln: Expanding the product portfolio of fungal type I fatty acid synthases

Text: Mia Malmstedt
På fotot: Zhiwei Zhu, Jens Nielsen och Biopetrolias VD Anastasia Krivoruchko. Fotograf: Martina Butorac.

Publicerad: ti 28 feb 2017. Ändrad: fr 10 mar 2017