Pilotfermenteranlage
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Evolutionäre Entwicklung und Mechanismen ATP-abhängiger Proteinabbaumaschinen: Mit Hilfe der Pilotfermenteranlage erfolgte die Herstellung der Subkomplexe (Lid und Base) der 19S Regulationseinheit mit Hefestämmen, gefolgt von der Aufreinigung bis zur Kristallisation, um über strukturbasierte Studien neue biochemische, funktionelle und strukturelle Einblicke hinsichtlich Substraterkennung und -zugang sowie Produktfreisetzung zu erhalten. Development of an integrated biorefinery for processing chitin rich biowaste to specialty chemicals: Zur Umsetzung von vorbehandelter und enzymatisch aufgespaltenen Krabbenschalen erfolgten reaktionstechnische Untersuchungen zu den Fermentationsprozessen mit unkonventionellen, lipidbildenden Hefestämmen bis in den Pilotmaßstab, um genügend lipidhaltige Hefebiomasse für weitergehende Forschungsarbeiten zur Lipidverwertung bereitstellen zu können. Nachhaltige Produktion neuer Bioinsektizide: Mit Hilfe eines mikrobiellen Produktionssystems sollen Reststoffe der Lebensmittelindustrie in neuartige Bioinsektizide umgesetzt werden. Die Pilotfermenteranlage wurde zur Bereitstellung ausreichender Produktmengen für nachfolgende in-vivo Studien eingesetzt. Advanced Biomass Value: In einem ganzheitlichen Konzept soll unter anderem enzymatisch hydrolysierte Restbiomasse aus Mikroalgen mit Hilfe neuartiger ölbildender Hefen in Lipide umgewandelt werden. Zur Umsetzung der enzymatisch hydrolysierten Algenbiomasse erfolgten reaktionstechnische Untersuchungen der Substratverwertung bis in den Pilotmaßstab, um größere Mengen lipidhaltiger Hefebiomasse für weitergehende Forschungsarbeiten zur Lipidumsetzung bereitstellen zu können. Integrierte Bioprozesskonzeption zur Herstellung von rekombinanten Seidenproteinen: Zur rekombinanten Herstellung von repetetiven, schlecht wasserlöslichen Proteinen (Seidenproteinen) erfolgten reaktions- und verfahrenstechnische Arbeiten mit Escherichia coli bis in den Pilotmaßstab, um zum einen die Skalierbarkeit der neu erarbeiteten Produktionsprozesse sicher zu stellen und zum anderen ausreichende Mengen Seidenprotein für Anwendungsstudien bereit stellen zu können. Biokatalytische Stereoselektive Reduktionen: Zur Modellierung der biokatalytischen Schritte bei der chemo-enzymatischen Synthese von Ursodesoxycholsäure, einem Wirkstoff zur Therapie von Gallensteinen, wurden verschiedene Hydroxysteroiddehydrogenasen, sowie deren Produkte in ausreichenden Mengen in der Pilotfermenteranlage rekombinant hergestellt und nachfolgend aufgereinigt, um Enzymmechanismen aufzuklären und die kinetischen Modellparameter zu identifizieren. Asymmetric reductions using novel ene-reductases from cyanobacteria: Zur Charakterisierung von 10 neuen Enreduktasen aus verschiedenen Cyanobakterien wurden die Gene in Escherichia coli exprimiert, in der Pilotfermenteranlage in ausreichender Menge hergestellt und nachfolgend aufgereinigt. Auch die Herstellung ausreichender Mengen von Ganzellbiokatalysatoren für zweiphasige Umsetzungen mit Ionischen Flüssigkeiten oder Adsorbern im Litermaßstab erfolgte mit Hilfe der Pilotfermenteranlage. Non-chromatographic preparative purification of enhanced green fluorescent protein (eGFP): Die Bereitstellung und Aufkonzentrierung ausreichender Mengen von rekombinanten Escherichia coli mit eGFP erfolgte mit Hilfe der Pilotfermenteranlage, so dass nach Zellaufschluss und Klärung ausreichende Mengen an Proteinlösung für Forschungsarbeiten zur präparativen Kristallisation von eGFP im Litermaßstab zur Verfügung gestellt werden konnten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Dynamic mechanistic modeling of the multi-enzymatic two-step one-pot reduction of dehydrocholic acid to 12-keto ursodeoxycholic acid with competing substrates and cofactors. Biotechnol Prog (2015)
Sun B, Hartl F, Castiglione K, Weuster-Botz D
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/btpr.2036) - Non-chromatographic preparative purification of enhanced green fluorescent protein. J Biotechnol 194 (2015):84-90
Hekmat D, Maslak D, Freiherr von Roman M, Breitschwerdt P, Ströhle C, Vogt A, Berensmeier S, Weuster-Botz D
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2014.11.027)
