Forskningsgenombrottet runt terpener

– Min upptäckt kan potentiellt förklara hur 90 procent av alla naturliga produkter bildas.

Det säger Per-Olof Syrén, forskare vid KTH. Han har de senaste 2,5 åren arbetat vid Stuttgarts universitet med professor Bernhard Hauer, tidigare vice forskningschef på kemijätten BASF. Tillsammans har de studerat terpener, en mycket omfattande samling kolväteföreningar och en av de mest mångsidiga naturlig produkterna som finns. Terpener finns i praktiskt taget alla levande organismer, från bakterier och växter via djur till människor.

– Terpener visar generellt upp en rad egenskaper. De är antivirala (kan blockera virus), antibakteriella och har anticancer-egenskaper. Då min upptäckt potentiellt kan förklara hur 90 procent av alla naturliga produkter bildas, tänker jag mig nya strategier att skapa terpener som inte finns i naturen genom att manipulera mekanismen jag hittat. Här finns kommersiell potential att på grön väg bland annat producera nya biobränslen, antibiotika och finkemikalier, säger Per-Olof Syrén.

Han tillägger att terpener med stor sannolikhet kommer att spela en nyckelroll i vår strävan att få ett mer hållbart samhälle och en biobaserad ekonomi.

I korthet och mer vetenskapligt förklarat så innebär Per-Olof Syréns upptäckt en förklaring hur enzymer är kapabla att förädla linjära förnyelsebara byggstenar till värdefulla polycykliska föreningar, en central reaktion både i syntetisk organisk kemi och i biologin då 90 procent av alla naturliga produkter är cykliska. Hans forskning påvisar att den enzymatiska polycykliseringsmekanismen drivs av entropi genom frisättning av vattenmolekyler via tidigare okända ”motorvägar” inne i enzymets 3D-struktur. Denna avancerade mekanism löser ett problem som diskuterats i litteraturen i över 50 år.

– Tänkt dig ett snöre. Om du vill bilda en ring av det så måste du föra snörets ändar mot varandra. Detta kostar entropi vilket enzymet måste kompensera för. Så kan man extremt förenklat beskriva min forskning. Förstår vi hur mekanismerna fungerar kan vi skapa nya produkter med intressanta egenskaper, säger Per-Olof Syrén.

Förståelsen för hur terpener uppstår och fungerar är industriellt viktigt. Per-Olof Syréns forskning har rönt stort intresse från så väl akademi som Industri.

– Jag håller på att bygga upp en ny forskargrupp i enzymdesign och biokatalys på KTH tillsammans med Mathias Uhlén med finansiering från Vetenskapsrådet. Därefter ska jag och vi titta på hur människans steroider bildas. Tanken är att vi här på KTH i förlängningen ska skapa nya kemiska föreningar som inte finns i naturen, säger Per-Olof Syrén.

Per-Olof Syréns forskning är av sådan dignitet att hans arbete i form av en artikel blivit accepterad i den högt ansedda kemitidskriften Angewandte Chemie. Forskningen var finansierad av Alexander von Humboldt-Stiftung och Kungliga Vetenskapsakademin vilket gav Per-Olof en unik möjlighet att under 2 år studera och fundera kring mekanismen beträffande enzymatisk syntes av terpener.