Bioökonomie International 2013: OMCBP - Optimierte mikrobielle Umsetzung von Biomassereststoffen zur nachhaltigen Herstellung hochwertiger bioaktiver Diterpene, Teilprojekt A

Pseudopterosine (Ps) finden in der kosmetischen Industrie Anwendung und befinden sich derzeit in der klinischen Entwicklungsphase als aktiver pharmazeutischer Inhaltsstoff für eine neue Generation von entzündungshemmenden, wundheilenden Medikamenten. Ziel des Projektes "OMCBP" ist es einen nachhaltigen und skalierbaren biotechnologischen Prozess für die Produktion der Ps zu entwickeln, da sie derzeit lediglich mit ca. 5 % w/w aus Korallenbiomasse gewonnen werden können. Die chemische Totalsynthese stellt aufgrund der stereochemischen und strukturellen Komplexität der Substanzen ebenfalls keine ökonomisch vertretbare Herangehensweise dar. Das FG IBK wird die ELS aus Weichkorallen isolieren, die Proteinsequenz identifizieren und das synthetisierte ELS-Gen in einen für die Expression von Diterpenen optimierten E. coli Stamm transferieren. Weiterhin werden die native und die rekombinante ELS charakterisiert (Kinetiken, Proteinstabilität). Parallel werden für die Korrelation der Produktionsstämme, Studien mit dem am FG vorhandenen Taxadien Produktionsstamm durchgeführt. Anschließend wird die ELS (Weichkoralle oder Pflanze) mit den ELS-Hydroxylasen genomisch in den Expressionsstamm integriert. Die Expressionsstärken der einzelnen Enzyme werden mittels verschiedener Promotoren angeglichen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Optimierung der Fermentationsbedingungen für den E. coli Ps-Produktionsstamm unter Verwendung der vom FG enzymatisch aus Stroh gewonnen Zuckermonomere.