Enzimas naturales para producción química industrial
Las reacciones de oxidación selectiva con biocatalizadores están, quizás, entre las transformaciones más importantes en la industria. Actualmente, estas reacciones requieren agentes de transferencia de oxígeno (catalizadores) muy reactivos y caros que a menudo no poseen mucha selectividad. Las oxigenasas naturales, como las monooxigenasas del citocromo P450, presentan a un tiempo una actividad elevada y buena selectividad, por lo que constituyen compuestos de gran valor, pero son difíciles —cuando no imposibles— de obtener con las rutas químicas convencionales. Una red de formación respaldada por el proyecto financiado por la UE P4FIFTY(se abrirá en una nueva ventana) (Development of cytochrome P450 enzymes for the chemical manufacturing industries) pretendía propiciar un cambio radical en el aprovechamiento del potencial del sistema P450 para realizar química de oxidación de un modo ecológico. En concreto, su objetivo era lograr una síntesis de moléculas complejas en un solo paso para su aplicación en diversos sectores: farmacología, sabores y fragancias y productos químicos finos. Expertos de renombre internacional orientaron y supervisaron a los becarios de investigación, mientras que investigadores ya experimentados recibieron formación sobre la aplicación de enzimas a procesos industriales. La formación de índole práctica se complementó con distintos cursos y seminarios magistrales, además de tener un fuerte elemento de formación industrial. Los investigadores asistieron también a numerosos encuentros y encuentros internacionales y a actividades de divulgación, por ejemplo charlas a escolares en una escuela de verano sobre química. Los miembros de P4FIFTY descubrieron enzimas nuevas en distintas variedades vegetales y potenciaron la actividad y selectividad enzimática mediante ingeniería de enzimas y fusión de proteínas. En concreto, se descubrió que cierto P450 de Arabidopsis estaba involucrado en la tolerancia a TNT en vegetales, lo cual podría aprovecharse en la fitorremediación de suelos contaminados. El equipo desarrolló también nuevas técnicas de cribaje de alto rendimiento, por ejemplo ensayos colorimétricos, y propició mejoras en la bioinformática y en la ingeniería de procesos. Así, actualizaron la base de datos de ingeniería de P450 (CYPED v6.0) que se utilizó para mejorar las propiedades de P450 y mejorar la síntesis. Los P450 pueden catalizar una amplia variedad de reacciones de importancia industrial y hacerlo mejor, de manera más económica y sin utilizar compuestos químicos dañinos en comparación con las rutas químicas convencionales. Las actividades de P4FIFTY han contribuido a crear una red transeuropea de biotecnólogos de orientación industrial que ayuden a que avancen los sectores europeos dedicados a la producción de productos químicos y fármacos. Ello debería impulsar nuevas aplicaciones y favorecer el desarrollo de nuevos procesos, fortaleciendo así la economía de la UE en un campo de importancia creciente.
