GreenCatFAP — Production photocatalytique d'hydrocarbures utilisant l'acide gras photodécarboxylase

L’acide gras photodécarboxylase (FAP) est l'une des rares photoenzymes naturelles décrites à ce jour. Elle catalyse la photo-décarboxylation des acides gras à longue chaîne (C16-C18) en hydrocarbures. Notre découverte de la FAP et la description initiale de sa structure et de son mécanisme ont engendré des travaux dans de nombreux laboratoires, qui visaient à mieux comprendre son activité catalytique et à commencer à explorer son potentiel en biotechnologie. En effet, la FAP a plusieurs applications potentielles importantes en chimie verte, telles que la synthèse de biocarburants et de molécules à haute valeur ajoutée. Deux obstacles majeurs doivent cependant être surmontés en vue d’optimiser la FAP pour des applications industrielles: augmenter sa résistance à la photodégradation et déplacer l'efficacité catalytique vers des substrats plus courts (C6-C12), donnant des hydrocarbures liquides. Notre projet ‘GreenCatFAP’ vise à surmonter ces obstacles en combinant conception rationnelle, mutagenèse aléatoire et modélisation moléculaire pour produire des mutants de FAP avec une photostabilité accrue et une spécificité de substrat modifiée. ‘GreenCatFAP’ vise à développer des biocatalyseurs uniques qui peuvent être intégrés dans la photo-production de biocarburants, donc participe à tendre vers une émission nette de carbone qui soit nulle. Une FAP modifiée serait utile non seulement dans un procédé de biocatalyse pour convertir des huiles en hydrocarbures, mais aussi pour produire des biocarburants avancés, avec des bactéries ou des micro-organismes photosynthétiques cultivés en photobioréacteurs qui expriment la FAP et produisent leurs propres acides gras. Si financé, le projet proposé consolidera notre leadership dans les études mécanistiques sur la FAP et l'étendra à la modification de l'enzyme pour des applications biotechnologiques.