ERASysAPP2 - Verbundprojekt: LEANPROT - Entwicklung einer Systembiologie-Plattform für die Entwicklung von lean-proteome-Escherichia coli-Stämmen - Deutsches Teilprojekt B

Das Gesamtziel von LEANPROT ist die Entwicklung einer biologisch basierten Plattform zur Modifizierung von Bakterienstämmen, mit dem Ziel, die Leistung von Bioprozessen substanziell zu steigern. Dies, indem nur noch das GOE und Gene für Proteine, die für das Zellwachstum notwendig sind, exprimiert werden. Irrelevante Gene sollen entfernt und durch produktionsrelevante Gene ersetzt werden. Dies führt zu einer effizienten Nutzung von Proteinsyntheseleistung und Energie für Bioprozesse. Hierfür werden LEANPROT-Stämme entwickelt, die sich für eine höhere Proteinsynthese entsprechend in ihrem Proteom modifizieren lassen, was wiederum eine höhere Produktion an Target-Molekülen ermöglicht. Schlüsselparameter der Bioprozessleistung (Titer, Ausbeute, Produktivität) sollen so deutlich erhöht werden. In einem konkreten Ansatz sollen etwa 10 unnötige Gene mit dem höchsten Translationsaufwand in E. coli entfernt und die frei werdenden Stellen des Gesamtproteoms mit Target-Molekül-relevanten Proteinen ersetzt werden. AP1: Charakterisierung des initialen Reportersystems für die rekombinante Proteinproduktion AP2: Entwicklung einer neuen Multimodularen Modellplattform SiliCon AP3: Erstellung von Listen nicht notwendiger Proteine und Generierung einer Single Knockout Stammbibliothek AP4: Charakterisierung der LEANPROT-Stämme in Hochdurchsatz-Fed-batch und kontinuierlichen Kulturen AP5: Entwicklung und Validierung multipler Knockouts AP6: Demonstration der Anwendungsfähigkeit der LEANPROT-Stämme für industrierelevante rekombinante Proteine AP7: Projektmanagement und -koordination