Forschen • Ausbilden • Vernetzen
Für eine nachhaltige Bioökonomie
Forschen • Ausbilden • Vernetzen
Für eine nachhaltige Bioökonomie
SEED FUND 3.0 - Projekt C1Power

Designing robust enzymatic chimera towards synthetic CO2 fixation via H2

© C1Power Project

Zusammenfassung

Die Umwandlung von CO2 in einen nutzbaren Rohstoff ist eine zentrale Herausforderung für eine klimaneutrale Bioökonomie. Formiat bietet hier eine Lösung als löslicher und vielseitiger C1-Zwischenstoff, der sowohl den reduktiven Glyzinzyklus speist als auch als Vorstufe für Kraftstoffe und Agrochemikalien dient. Derzeitige Wege von CO2 zu Formiat sind jedoch begrenzt, da biologische Systeme O2- empfindlich sind und chemische Verfahren harsche Bedingungen erfordern. C1Power adressiert dieses Problem durch die Entwicklung hybrider Enzyme, die H2-Oxidation direkt mit der CO2-Reduktion zu Formiat koppeln. Per Domänen-Swapping werden O2-tolerante Hydrogenasen und Formiat-Dehydrogenasen zu chimären Enzymen fusioniert, die unter Sauerstoffeinwirkung effizient katalysieren. Das Projekt folgt einem integrierten Design–Build–Test–Learn-Zyklus mit Computermodellierung, automatisierter Bibliothekserstellung und Hochdurchsatz-Screening in Cupriavidus necator. Dieses Design überwindet zwei zentrale Hürden: (1) den thermodynamisch ungünstigen Elektronentransfer über NAD(P)+ und (2) die O2-Empfindlichkeit nativer Systeme. So entsteht ein Proof-of-Concept für eine effiziente Formiatproduktion als Einstieg in synthetische CO2-Fixierungswege, wobei Formiat zugleich kohlenstoffnegativer Energieträger und Plattform-Zwischenprodukt für zukünftige Wertschöpfungsketten ist.

SEED FUND 3.0 Projektleiter

Dr. Paul R.F. Cordero
iAMB Synthetische Mikrobiologie
RWTH Aachen
email: Paul.Cordero[at]rwth-aachen.de

 

Partner

Dr. Paul R.F. Cordero, Prof. Dr. Lars Lauterbach, iAMB Synthetische Mikrobiologie, RWTH Aachen
Dr. Benoit David, Prof. Dr. Holger Gohlke, Computergestützte Pharmazeutische Chemie und Molekulare Bioinformatik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Prof. Dr. Marco Oldiges, Prof. Dr. Wolfgang Wiechert, IBG-1 Systembiotechnologie, Forschungszentrum Jülich

 

Projektlaufzeit

01.11.2025 - 31.12.2026

 

Förderung

C1Power ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.