Umweltschonende enzymatische Synthese von chiralen, substituierten Heterozyklen durch Zyklasen<\/p>\n
Der Gro\u00dfteil an Wirkstoffen und Feinchemikalien zeichnet sich durch einen hohen Funktionalisierungsgrad und eine Vielzahl an Stereozentren aus. Dabei stellen Heterozyklen ein wichtiges Strukturmotiv in diesen Verbindungen dar. Klassische chemische Syntheserouten komplexer Verbindungen sind in der Regel mehrstufig und enorm aufwendig. Probleme bei deren Herstellung sind die betr\u00e4chtlichen Mengen an ben\u00f6tigtem Material und Energie, sowie die gro\u00dfen Mengen an anfallendem Abfall, welcher aufwendig entsorgt werden muss. F\u00fcr Reaktionen im gr\u00f6\u00dferen Ma\u00dfstab ist dies besonders problematisch, weshalb daf\u00fcr langfristig dringend nachhaltigere Alternativen gefunden werden m\u00fcssen. Der Einsatz von Biokatalysatoren f\u00fcr synthetische Zwecke kann signifikant zur L\u00f6sung dieser Problematik beitragen. Dabei handelt es sich meistens um Enzyme, deren Reaktion im Temperaturbereich von 20-37 \u00b0C, bei neutralem pH-Wert, in w\u00e4ssriger Umgebung und bei Normaldruck stattfindet. Das Umweltpotential dieser ist enorm hoch, da organische L\u00f6sungsmittel und giftige Reaktanden weitestgehend vermieden werden. Dadurch kann eine effizientere Nutzung von Energie und Ressourcen gew\u00e4hrleistet werden, was die Verwendung von Biokatalysatoren f\u00fcr die Entwicklung nachhaltiger Synthesemethoden der Zukunft enorm attraktiv macht. Ziel dieses Promotionsprojektes ist die detaillierte Untersuchung und Erschlie\u00dfung einer neuartigen Gruppe von Zyklasen f\u00fcr die biokatalytische Bildung von chiralen, mehrfach substituierten Heterozyklen. M\u00f6gliches Anwendungsgebiet f\u00fcr diese Zyklasen ist die Synthese von chiralen Feinchemikalien und Naturstoff-abgeleiteten Wirkstoffen.<\/span><\/p>\n In einigen Naturstoff-Genclustern konnten bereits Gene gefunden werden, die f\u00fcr solche Enzyme kodieren. Dabei handelt es sich um pyranbildende, DH-homologe Zyklase-Dom\u00e4nen, die nach einem oxa-MICHAEL-Additions-Mechanismus agieren. Die THP-bildende Zyklase AmbDH3 aus der Biosynthese der Ambruticine konnte in vitro<\/em> charakterisiert werden.<\/span> Studien unserer Arbeitsgruppe bez\u00fcglich der Substratspezifit\u00e4t der AmbDH3 zeigten, dass die Dom\u00e4ne vielversprechende Tendenzen bez\u00fcglich Substrattoleranz sowie Stereoselektivit\u00e4t aufweist. Im Rahmen des Projektes sollen durch Verbesserung der Proteinproduktion, Optimierung der Reaktionsbedingungen und Proteinimmobilisierungen mehrmalige Umsetzungen mit AmbDH3 im Multigramm-Ma\u00dfstab m\u00f6glich werden. Zudem soll die Substratspezifit\u00e4t der AmbDH3 durch Reaktion mit einer Bibliothek an Vorl\u00e4uferderivaten detaillierter untersucht werden. Au\u00dferdem sollen zus\u00e4tzliche Zyklasen charakterisiert und deren Substrattoleranz mithilfe der zur Verf\u00fcgung gestellten Vorl\u00e4ufer-Derivatbibliothek getestet werden. Dadurch erweitert sich der synthetische Nutzen der Zyklase-Dom\u00e4nen enorm.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Umweltschonende enzymatische Synthese von chiralen, substituierten Heterozyklen durch Zyklasen Der Gro\u00dfteil an Wirkstoffen und Feinchemikalien zeichnet sich durch einen hohen Funktionalisierungsgrad und eine Vielzahl an Stereozentren aus. Dabei stellen Heterozyklen ein wichtiges Strukturmotiv in diesen Verbindungen dar. Klassische chemische Syntheserouten komplexer Verbindungen sind in der Regel mehrstufig und enorm aufwendig. Probleme bei deren Herstellung sind […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52421","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20017\/495","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Heitmann","dbu_stipendiaten_vorname":"Lisa","dbu_stipendiaten_titel":"Dr.","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2017-07-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2020-06-30 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00e4t Bayreuth Organische Chemie - Lebensmittelchemie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Frank Hahn","dbu_stipendiaten_email_dienst":"lisa.wagner@web.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52421","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52421\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58433,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52421\/revisions\/58433"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52421"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52421"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52421"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}