Einfluss der Entstehungsbedingungen von Proteinaggregaten auf ihre Struktur und die Kinetik von Disaggregation und Reaktivierung in vivo

• Applicant: Dr. Frank Hoffmann
• Subject Area: Biological Process Engineering
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5413444

In Escherichia coli hergestellte rekombinante Proteine aggregieren oft und bilden sogenannte inclusion bodies, die zur Gewinnung aktiven Produkts aufwändig renaturiert werden müssen. Bei hohen Temperaturen entstehende Aggregate zellulärer Proteine unterscheiden sich in ihrer Struktur und Größe von inclusion bodies und werden nach einer Reduktion der Temperatur schnell wieder aufgelöst. Im Projekt sollen die Bedingungen, die diese unterschiedlichen Strukturen der Proteinaggregaten bestimmen, wie beispielsweise Temperatur, Synthesegeschwindigkeit des rekombinanten Proteins und Wachstumsrate der Mikroorganismen oder die Verfügbarkeit bzw. Deletion von zellulären Faktoren, die am Metabolismus der Proteinaggregate beteiligt sind, in ihrer Wirkungsweise charakterisiert werden. Die Kinetik der Auflösung von Aggregaten und der Renaturierung der dissaggregierten Proteine in die aktive Form soll sowohl in der Zelle als auch im Reagenzglas untersucht und mit Aggregat-Eigenschaften wie Dichte, Porosität, Alter und Zusammensetzung aus unterschiedlichen Proteinen oder dem Anteil an Sekundärstrukturen in den aggregierten Proteinen in Beziehung gesetzt werden. Die Erkenntnisse sollen bei der Entwicklung und Optimierung der Produktion aktiver rekombinanter Proteine in E. coli zur kostengünstigen Renatruierung in der Zelle angewendet werden.

• DFG Programme: Research Grants