Promotionsstipendium: Dr. Viola Fuchs

StSP Nachhaltige Bioprozesse: Einsatz von Chaperonen zur Optimierung von Expressionsstämmen zur Produktion von Penicillinacylasen und anderen periplasmatischen Enzymen

Einsatz von Chaperonen zur Produktion von PenicillinacylasenPenicillinacylasen (PAC) sind bedeutende Biokatalysatoren in einer Vielzahl von intermediären Reaktionen zur industriellen Herstellung von Antibiotika. Daher ist die Produktion der Proteine selbst von hohem Interesse. Es handelt sich bei dieser Klasse von Enzymen um Proteine, die in das Periplasma des Produktionsstammes exportiert werden und dort erst nach einer Autoprozessierung aktiv werden. Die Überproduktion von Enzymen dieser Klasse konnte bereits durch die Koexpression des DegP-Protease/ Chaperon-Proteins verbessert werden. Chaperone arbeiten meistens sukzessiv, die wirksamste Kombination ist aber nicht vorhersagbar, so dass eine Expressionsoptimierung durch Chaperone nur empirisch erfolgen kann. Der positive Effekt von DegP auf die PAC-Produktion lässt eine weitere Steigerung durch zusätzlich koexprimierte Chaperone erwarten. Schon klonierte Gene für einzelne Chaperone können individuell eingesetzt werden, sie können aber auch in zufälligen Dreiergruppen rekombiniert werden, was einer Bibliotheksgröße von bis zu 180.000 Einzelklonen entspricht. Die Bibliothek konnte bereits überaus erfolgreich für einige Beispielproteine von biotechnologischem Interesse eingesetzt werden. Diese Technologie zur Stammoptimierung durch Identifikation der besten Chaperonkombinationen soll in diesem Projekt nun eingesetzt werden, um die Expression von PAC und verwandten Enzymen in Escherichia coli und neuartigen Stämmen von Pseudomonas putida zu optimieren.

AZ: 20007/891

Zeitraum

01.07.2007 - 30.06.2010

Institut

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Institut für Molekulare Enzymtechnologie
am Forschungszentrum Jülich

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Betreuer

Prof. Dr. Karl-Erich Jäger