Från datadriven ny enzymupptäckt till enzymkombinationer för plastisk nedbrytning (PlastZyme)

Forskningsprojekt, 2023 – 2025

Petroleumbaserad plast används i stor utsträckning över hela världen och förorenar miljön katastrofalt, som dock är kända som icke-biologiskt nedbrytbara. Ändå finns det vissa mikroorganismer som bryter ned dem, men mycket långsamt.
Utvecklingen av effektiva enzymer skulle kunna sluta cirkeln för plastens cirkulära ekonomi. Här föreslår vi ett multidisciplinärt projekt genom att utvärdera enzymer för 6 vanliga petroleumbaserade plaster (PET, PU, ​​PP, PVC, PS, PE) från metagenomik av verkliga prover i indiska plastförorenade hotspots och öppen källkodsdatabaser genom maskininlärningsmodeller. Över 1 miljon kandidater förväntas hittas och >20000 av dem kommer att gå igenom en ny screeningplattform med hög genomströmning, som kommer att utvecklas för billig gensyntes och snabb screening av plastisk nedbrytning i emulsioner. vi kommer att utveckla en PlastDB-den mest omfattande offentliga dataresursen med hundratusentals experimentellt validerade plastnedbrytande enzymer. Dessutom kommer de identifierade enzymerna att genomgå riktad utveckling för minst 10-faldig effektivitetsförbättring, vilket visar användbarheten av vår pipeline. Flera proteinrekombinationslösningar kommer att utvecklas baserat på de mest lovande enzymerna med rekombinant proteinteknologi och testas i uppskalningsbioreaktorer för mångsidig nedbrytning av plastblandningar. I slutändan kommer en superenzym-PlastZyme, att utvärderas och jämföras med traditionella metoder för verklig provnedbrytning i praktiken.