Das Projekt "BioProduktion: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur nachhaltigen, industriellen Produktion von Omphaltinen, einer neuartigen Klasse umweltschonender Nematizide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) e.V. an der TU Kaiserslautern durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll ein biotechnologisches Verfahren entwickelt werden, das eine nachhaltige und ökonomisch sinnvolle Produktion nematizider Naturstoffe, den Omphalotinen, ermöglicht. Natürliche Nematizide stellen eine dringend benötigte ökologische Alternative zur chemischen Bekämpfung von phytopathogenen Nematoden dar. Durch die mit dem neuen Verfahren angestrebte Produktionssteigerung und die damit verbundene Kostenreduktion soll die Anwendung der Omphalotine in der Landwirtschaft und im Gartenbau ermöglicht werden. Das zu entwickelnde Verfahren kombiniert interdisziplinär die Kenntnisse aus Molekulargenetik, funktionaler Genomik bzw. Proteomik, Analyseverfahren und Fermentationstechnik. Es stellt somit eine Synthese der Potentiale der beteiligten Partner aus Chemie, Biologie und Pharmazie da und entspricht ebenso wie das Produkt den modernen Standards in Hinblick auf Ressourcenschonung und Umweltschutz. Folglich stellen sowohl das Verfahren als auch der produzierte Wirkstoff ein Beitrag für eine nachhaltige Wirtschaftsweise dar. Eine Auslizensierung des Verfahrens zur Herstellung von Omphalotinen ist geplant und Interessenten sind bereits vorhanden.
Das Projekt "BioProduktion: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur nachhaltigen, industriellen Produktion von Omphaltinen, einer neuartigen Klasse umweltschonender Nematizide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ActinoDrug Pharmaceuticals GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll ein biotechnologisches Verfahren entwickelt werden, das eine nachhaltige und ökonomisch sinnvolle Produktion nematizider Naturstoffe, den Omphalotinen, ermöglicht. Natürliche Nematizide stellen eine dringend benötigte ökologische Alternative zur chemischen Bekämpfung von phytopathogenen Nematoden dar. Durch die mit dem neuen Verfahren angestrebte Produktionssteigerung und die damit verbundene Kostenreduktion soll die Anwendung der Omphalotine in der Landwirtschaft und im Gartenbau ermöglicht werden. Das zu entwickelnde Verfahren kombiniert interdisziplinär die Kenntnisse aus Molekulargenetik, funktionaler Genomik bzw. Proteomik, Analyseverfahren und Fermentationstechnik. Es stellt somit eine Synthese der Potentiale der beteiligten Partner aus Chemie, Biologie und Pharmazie da und entspricht ebenso wie das Produkt den modernen Standards in Hinblick auf Ressourcenschonung und Umweltschutz. Folglich stellen sowohl das Verfahren als auch der produzierte Wirkstoff ein Beitrag für eine nachhaltige Wirtschaftsweise dar. Eine Auslizensierung des Verfahrens zur Herstellung von Omphalotinen ist geplant und Interessenten sind bereits vorhanden.
Das Projekt "Teilprojekt: Proteomanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Proteome Factory AG durchgeführt. Projektziele: 1. Auffindung von Proteinen, die bei der Omphalotinbiosynthese reguliert werden, 2. 'Reverse Genetics': Analyse der Primärsequenz der Proteine zur Auffindung beteiligter Gene an der Omphalotinbiosynthese Der Arbeitsplan sieht den Einsatz von drei Verfahren zur Auffindung von Targetproteinen in Omphalotus vor: 1. Differentielle Analyse durch hochauflösende 2D Elektrophorese (10-200kDa) und ESI-MS/MS: Vergleich von Wildtyp, Mutanten etc. bspw. vor und während Omphalotinproduktion; 2. Analyse von hochmolekularen Proteinen (größer 200kDa, Peptidsynthetasen) durch Free-flow Elektrophorese, LC und ESI-MS: Es sollen hochmolekulare Proteine durch LC und das kontinuierliche Verfahren der Free flow Elektrphorese angereichert und anschließend Sequenzinformationen durch ESI-MS/MS und Edman-Sequenzierung gewonnen werden; 3. Differentielle Proteomanalyse von Omphalotus durch Isotope Coded Affinity Tag (ICAT): Bei diesem Verfahren sollen komplementäre Informationen zum 1. Ansatz gewonnen werden. Vorteil ist, dass kein Ausschluss bestimmter Proteine erfolgt (z.B. größer 200kDa, extreme pI-Werte). Für den Verwertungsplan wird auf die im Teilantrag IBWF gemachten Angaben verwiesen.
Das Projekt "BioProduktion: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur nachhaltigen, industriellen Produktion von Omphaltinen, einer neuartigen Klasse umweltschonender Nematizide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Chemie, Arbeitsgruppe Biochemie durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll ein biotechnologisches Verfahren entwickelt werden, das eine nachhaltige und ökonomisch sinnvolle Produktion nematizider Naturstoffe, den Omphalotinen, ermöglicht. Natürliche Nematizide stellen eine dringend benötigte ökologische Alternative zur chemischen Bekämpfung von phytopathogenen Nematoden dar. Durch die mit dem neuen Verfahren angestrebte Produktionssteigerung und die damit verbundene Kostenreduktion soll die Anwendung der Omphalotine in der Landwirtschaft und im Gartenbau ermöglicht werden. Das zu entwickelnde Verfahren kombiniert interdisziplinär die Kenntnisse aus Molekulargenetik, funktionaler Genomik bzw. Proteomik, Analyseverfahren und Fermentationstechnik. Es stellt somit eine Synthese der Potentiale der beteiligten Partner aus Chemie, Biologie und Pharmazie da und entspricht ebenso wie das Produkt den modernen Standards in Hinblick auf Ressourcenschonung und Umweltschutz. Folglich stellen sowohl das Verfahren als auch der produzierte Wirkstoff ein Beitrag für eine nachhaltige Wirtschaftsweise dar.
Das Projekt "Charakterisierung von nicht-ribosomalen Peptidsynthetasen in dem Homobasidiomyceten Omphalotus olearius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) e.V. an der TU Kaiserslautern durchgeführt. Basidiomyceten produzieren eine Vielzahl bioaktiver Sekundärmetabolite aus den verschiedensten Stoffklassen. Die Biogenese wurde bisher fast ausschließlich mit Hilfe von in vivo-Einbauversuchen untersucht. Fast nichts ist jedoch über die molekularbiologischen Grundlagen bekannt. In dem Projekt sollen am Beispiel nicht-ribosomaler Peptidsynthetasen (NRPS) erste Einblicke in dieses Gebiet gewonnen werden. Da die meisten interessanten Metabolite dem Stoffwechsel von Homobasidiomyceten entstammen, soll mit dieser Gruppe begonnen werden. Als Einstieg wurden (zyklische) Peptide gewählt, da unsere Arbeitsgruppe hier bereits umfangreiche Vorarbeiten vorweisen kann. In Omphalotus olearius konnten wir bereits ein komplettes NRPS-Biosynthecluster und drei Genfragmente mit NRPS-Homologie identifizieren. Diese sollen jetzt genauer analysiert werden in Hinblick auf die Genstrukturen, das Gencluster, die Enzyme und die Produkte. An NRPS-Produkten sind bei O. oleariusbisher die von uns gefundenen nematiziden Omphalotine und Ferrichrom A bekannt. Mit dem Ferrichrom A Synthetasegen ist es erstmals gelungen, ein NRPS-Gen in einem höheren Basidiomyceten zu identifizieren und zu analysieren, außerdem handelt es sich bei dem Gencluster um das erste in einem Homobasidiomyceten identifizierte Biosynthesegencluster. Die Omphalotine zeigen eine sehr spezifische Toxizität gegenüber phytopathogenen Nematoden, während andere Bodenorganismen und Pflanzen kaum oder überhaupt nicht beeinflusst werden, wirken schon in sehr geringen Konzentrationen und werden im Boden problemlos abgebaut. Somit entspricht diese Wirkstoffgruppe sehr gut den gehobenen Ansprüchen des modernen, nachhaltigen Pflanzenschutzes. Aufgrund der hervorragenden Wirkung und Umweltverträglichkeit gibt es bisher kein vergleichbares Produkt am Markt oder in der Entwicklung. Die Identifizierung von Genclustern, die für Peptidsynthetasegene sowie modifizierende Enzyme kodieren, können als Grundlage zum Auffinden weiterer Gene, die für die Synthese interessanter Wirkstoffe in anderen Homobasidiomyceten essentiell sind, dienen.