W-BioCat to europejski projekt badawczy realizowany w ramach programu Pathfinder, koncentrujący się na opracowywaniu enzymów zawierających wolfram do zastosowań w zrównoważonym przemyśle chemicznym. Projekt jest wspólnym przedsięwzięciem Delft University of Technology, Uniwersytetu w Oxfordzie, Instytutu Weizmanna, Uniwesytetu we Florencji, Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN, HydRegen oraz EvoEnzyme. Naszym celem jest rozwój dziedziny zrównoważonej chemii i przyczynienie się do tworzenia czystego środowiska naturalnego. 

Enzymy woframowe muszą być produkowane z zastosowaniem przemysłowych mikroorganizmów. Odkryliśmy jednak, że biosynteza kofaktora wolframowego stanowi wąskie gardło, które uniemożliwia skuteczną produkcję enzymów w standardowych bakteriach. Możemy rozwiązać to wyzwanie, wykorzystując najnowocześniejsze podejścia do projektowania enzymów z użyciem metod obliczeniowych, które niedawno opracowaliśmy. Szczepy mikroorganizmów, które zostaną  rozwinięte w ramach tego projektu umożliwią ekspresję nowych enzymów wolframowych z baz danych genetycznych oraz ułatwią wytwarzanie nowych enzymów zgodnie z wymaganiami przemysłowymi. Potencjał katalityczny tych nowych enzymów zostanie przebadany i wdrożony w nowych procesach.

HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN – „W-BioCat – Biokataliza wolframu – enzymy metali ciężkich dla zrównoważonej biokatalizy przemysłowej” realizowany przez Europejską Radę ds. Innowacji.

Europa potrzebuje zrównoważonego przemysłu chemicznego. Cel ten może zostać osiągnięty jedynie dzięki przełomowym technologiom. Biotechnologia przemysłowa jest już stosowana w produkcji chemikaliów, umożliwiając bardziej wydajną, specyficzną, bezpieczniejszą i mniej energochłonną produkcję. Niestety jej rozwój ogranicza niewielka liczba klas enzymów wykorzystywanych w przemyśle. Projekt W-BioCat otwiera drogę do ważnej, nowej klasy enzymów zawierających wolfram (enzymy wolframowe), które katalizują niezwykłe reakcje chemiczne obejmujące trudne reakcje redukcji o niskim potencjale redoks. Niestety, ekonomiczne pozyskiwanie tych cennych biokatalizatorów wciąż nie możliwe w szczególności na skalę odpowiadającą potrzebom przemysłu.

Projekt W-BioCat dostarczy przełomowej technologii udostępniającej enzymy wolframowe dla przemysłu. Jako demonstracja możliwości tej technologii zostanie opracowany proces napędzany wodorem, przekształcający pochodzący z roślin kwas oleinowy w ester emolientowy — oleinian oleilu. Oleinian oleilu jest wykorzystywany w wielu produktach kosmetycznych używanych codziennie przez miliony ludzi. Proces ten zostanie zademonstrowany w skali wielogramowej, w skalowalnych, przemysłowo  reaktorach gdzie będzie prowadzone uwodornienie biokatalityczne. Sam proces zostanie  uzupełniony analizą rynku w celu wytyczenia ścieżki komercjalizacji.