Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Pharmazie, Arbeitsgruppe Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die weiterführende Charakterisierung der im vorausgehenden Verbundprojekt identifizierten metabolisch kompetenten Hautmodelle im Vergleich zu Humanhaut. Insbesondere sollen die Studien die Datenlage zur Biotransformation vervollständigen. Die systematische Erweiterung der Erkenntnisse zur metabolischen Kompetenz der beiden geeigneten Hautmodelle ermöglicht die Prävalidierung des Comet-Assays als genotoxische Testmethode in diesen Testsystemen. Darüber hinaus werden im Verbundprojekt Transporterproteine, Enzyminduktion sowie DNA-Reparaturmechanismen näher untersucht. Von der FU Berlin wird in zwei Vollhautmodellen und Humanhaut zentral die Biotransformation der genotoxischen Industriechemikalie 2,4-Diaminotoluol untersucht, welche zu den prioritären Substanzen gehört, die im Comet-Assay positiv reagieren. Als zweiter Schwerpunkt werden parallel weitere, für die Metabolisierung relevante Enzyme und deren Aktivitäten vergleichend zu exzidierter Humanhaut charakterisiert. Die Bestimmung wichtiger Phase II Enzyme umfasst Glutathion-S-Transferasen, Sulfotransferasen, Steroid-5alpha-Reduktasen sowie Monoaminoxidasen.
Das Projekt "IBÖ-03: BioSulfa - Effiziente Sulfatierung von Biomolekülen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Biologie VI, Lehrstuhl für Biotechnologie durchgeführt. Ziel der Sondierungsphase des BioSulfa-Projektes ist es den Machbarkeitsnachweis einer kosteneffizienten enzymatischen Sulfatierung von hochpreisigen Feinchemikalien durch die Identifizierung von neuen Substraten und Entwicklung geeigneter Sulfatdonor-Sulfattransferasesysteme zu erbringen. In (AP1-3) werden drei alternative Strategien zur Identifizierung eines alternativen Sulfatdonors bzw. eines Sulfatdonor-Regenerationssystems verfolgt, um das natürliche eukaryontische PAPS Co-Faktorsystem (84 Mio€/kg) zu ersetzen bzw. den bekannten bakteriellen Co-Faktor, p-Nitrophenylsulfat (pNPS), zu ersetzen oder effizient zu recyceln. In (AP4) werden mit einem in (AP1) bis (AP3) identifizierten alternativen Co-Faktor- bzw. Co-Faktorrecyclingsystem die Substratprofile von mindestens zwei Sulfotransferasen für die im Anhang benannten Substratklassen untersucht. In (AP5) werden für zwei vielversprechende Substrate zur Feinchemikaliensynthese die kinetische Performance mit angereinigten Sulfotransferasen bestimmt, um das Potential für die Herstellung hochpreisiger Feinchemikalien abzuschätzen. In (AP6) werden mit den erzielten Ergebnissen potentielle Firmenpartner angesprochen, um im Erfolgsfalle in einer sich anschließenden Machbarkeitsstudie mindestens zwei marktfähige Produkte zu identifizieren.
Das Projekt "Genetische Risikofaktoren bei der chemischen Kanzerogenese beim Menschen: Die Rolle der polymorphen Expression von Sulfotransferase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-RehbRücke durchgeführt.
Das Projekt "Detoxification von Mykotoxinen in Hefe - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie durchgeführt. Pflanzenpathogene Pilze der Gattung Fusarium verursachen agronomisch bedeutende Krankheiten auf Getreide. Zusätzlich zur Ertragsminderung kommt es dabei zur Kontamination des Erntegutes mit Mykotoxinen. Für die wichtigsten Fusarium-Toxine, das als Proteinbiosynthese-Inhibitor wirkende Deoxynivalenol (DON) und das stark östrogen wirksame Zearalenon (ZON), sind nun nach toxikologischer Evaluierung EU-weite gesetzliche Maximalwerte in Vorbereitung. Die im Feld vom Pilz gebildeten Metaboliten stellen eine Gesundheitsgefährdung für Tier und Mensch dar. Allerdings sind pflanzliche und tierische Zellen (und wahrscheinlich der toxinproduzierende Pilz selbst) in gewissem Ausmaß imstande, die Mykotoxine in ungiftige Konjugate überzuführen. In diesem Projekt sollen die beteiligten Entgiftungsenzyme, die UDP-Glucuronosyl-transferasen (UGT) und Sulfotransferasen (SULT) charakterisiert, sowie die gebildeten Mykotoxin-Konjugate mittels instrumenteller Analysenverfahren untersucht werden. Ziel des Projektes ist es, Bäckerhefe genetisch so zu verändern, dass die Detoxifikationsaktivität von exprimierten UGT- oder SULT-Kandidatengenen phänotypisch beobachtet werden kann, entweder in Form von Wachstum auf gifthältigem Medium, oder mithilfe von geeigneten östrogen-regulierten Reportergenen. Da die Säuger-UGTs im Lumen des endoplasmatischen Retikulums lokalisiert sind und Hefe das Ko-Substrat UDP-Glucuronsäure (UDP-GlcUA) nicht bilden kann, muss allerdings zuerst die Fähigkeit zur Biosynthese von UDP-GlcUA und möglicherweise auch jene zum effizienten Transmembran-Transport bereitgestellt werden. Derartige Stämme und solche, die das Sulfotransferase-Kosubstrat PAPS ('aktives Sulfat') effizient bereitstellen, sollen als Wirtszellen für die funktionelle Expression von humanen bzw. tierischen UGTs, sowie von tierischen und pflanzlichen SULTs dienen. Auch im Genom von Fusarium graminearum identifizierte UGT bzw. SULT-Gene sollen getestet werden. Neben der funktionellen Charakterisierung von heterologen UGT und SULT Genen soll auch getestet werden, ob sich endie hergestellten Hefestämme als Bioreaktoren zur Herstellung von Mykotoxinkonjugaten verwendet werdeneignen. Diese sind als Referenzsubstanzen für die Entwicklung von Analysenmethoden wichtig. Wenn es gelingt, die fremden Entgiftungsenzyme funktionell in Hefe zu rekonstituieren, hätte dies Bedeutung weit über den Aspekt der Mykotoxine hinaus. Ein Satz von Hefestämmen, die jeweils nur ein Detoxifikationsgen exprimieren, wäre generell für das Studium des Metabolismus von Medikamenten und anderen Substanzen sehr nützlich.