Description: Das Projekt "Förderschwerpunkt Biotechnologie, ICBio: Erstmalige Verwertung Cofaktor-unabhängiger Decarboxylasen für die umweltenlastende und ressourcenschonende Produktion doppeltsubstituierter Essigsäurederivate" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg-Essen, Institut für Grenzflächen-Biotechnologie Molekulare Enzymtechnologie.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel dieses Projekts ist es, neue Enzyme bereitzustellen, die für eine biotechnologische Anwendung in der chemisch/pharmazeutischen Industrie geeignet sind und zur Umweltentlastung beitragen. Der besondere Schwerpunkt des Projekts liegt dabei auf Decarboxylasen, die ohne Co-Enzym eine Decarboxy-lierung doppeltsubstituierter Malonsäurederivate ermöglichen. Die Erschließung und Verwertung neuer Enzyme dieser Enzymklasse (EC 4.1.1.) ist als eine wichtige Alternative gegenüber dem chemischen Zugang zu einer Vielzahl an optisch aktiven ?-substituierten Carbonsäuren anzusehen (Ohta, Adv. Bio-chem. Eng Biotechnol. 63, 1999, 1-20). Darüber hinaus sollen neben den Malonsäuredecarboxylasen zusammen mit der Degussa AG Aminosäuredecarboxylasen identifiziert und zu einer Verwertung geführt werden. Decarboxylasen sind begehrte Biokatalysatoren, da sie eine Vielzahl unterschiedlicher Reaktionen spezifisch (regio- und enantioselektiv) und mit einer hohen Umsatzzahl katalysieren können. Aus diesem Grund bietet sich ihr Einsatz in der chemischen Synthese an. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: - Screening einer Mutantenbank der Decarboxylase aus Bordetella bronchisepticus (AMDase) - Klonierung von homologen Genen nach Datenbankvergleich - Anreicherung von Umweltproben - Detektion von aktiven Isolaten mit Hilfe eines pH-abhängigen Verfahrens. Fazit: Es ist uns gelungen, eine neue Aryl-Malonsäuredecarboxylase zu identifizieren. Allein dies ist positiv zu werten, da es bisher nur einen Genbankeintrag für ein funktionales Enzym gibt. Dadurch ergeben sich jetzt neue Möglichkeiten in Bezug auf die Charakterisierung der Substratspezifitäten und andere bio-technologisch wichtige Parameter dieser Enzymklasse. Auch die Arbeiten zu den Aminosäuredecarboxylasen wurden durch die Isolierung und teilweise biochemische Charakterisierung von zwei neuen Enzymen abgeschlossen. Alle Arbeiten werden im Rahmen von Diplomarbeiten und Dissertationen in den beiden Universitätsgruppen weitergeführt, um Decarboxylasen als Biokatalysatoren weiter zu erschließen und für biotechnologische Anwendungen nutzbar zu machen. Eine Patentierung der AMDase (AmdA) aus Variovorax sp. HH01 sowie des benachbarten Gens, der Racemase (AmdC), ist zudem in Vorbereitung. Allerdings fehlen hierzu noch einige biochemische Tests, die erst in den kommenden Monaten durchgeführt werden können.
SupportProgram
Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Essigsäure ? Carbonsäure ? Mikrobiologie ? Umweltchemikalien ? Biotechnologie ? Umweltentlastung ? Ressourcenschutz ? Enzym ? Decarboxylasen ? Screening [Voruntersuchung] ? Substitution ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2005-09-01 - 2008-02-28
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