Biotechnologisches Verfahren zur Synthese chiraler ProdukteWirkstoffe, die in Medizin und Landwirtschaft zum Einsatz kommen, haben oft einen chiralen Charakter, so dass zwei enantiomere (Spiegelbild-Isomere) Formen von einer Verbindung existieren. Chirale Verbindungen zeichnen sich dadurch aus, das in der Regel nur eines der Enantiomere die gew\u00fcnschte Wirkung erzielt, w\u00e4hrend das andere Enantiomer wirkungslos ist oder sogar hemmende bzw. sch\u00e4digende Wirkung hervorruft. Die chemische Synthese chiraler Wirkstoffe f\u00fchrt zwangsl\u00e4ufig zur Bildung des Razemates, eines 1:1 Gemisches beider Enantiomere. Bisher praktizierte L\u00f6sungen zur Synthese enantiomerenreiner Wirkstoffe sind enantioselektive chemische Methoden, die meist umweltunvertr\u00e4glich oder mit hohem Kostenaufwand verbunden und somit f\u00fcr gro\u00dfe Ma\u00dfst\u00e4be unpraktikabel sind. Es gibt bereits biotechnologische L\u00f6sungen, die zwar umweltvertr\u00e4glich sind, aber auf dem Razemat basierend ein Enatiomer davon umsetzen. Dabei werden folglich nur 50% des Ausgangsmaterials genutzt, was h\u00f6chst un\u00f6konomisch ist. Die Tatsache, dass bei den meisten pharmazeutischen Produkten noch das Razemat zum Einsatz kommt, zeigt, dass noch keine adequate L\u00f6sung vorhanden ist. Ziel der Arbeit ist eine biotechnologische L\u00f6sung unter Nutzung eines neuartigen Enzyms, der TBA-Monooxygenase, zur direkten Synthese chiraler \u201eBausteine\u201c, ohne razemische Zwischenstufe. Das Enzym katalysiert die Hydroxylierung von TBA im Bakterienstamm Aquincola tertiaricarbonis L108, die eine Schl\u00fcsselreaktion beim Abbau von Methyl-tert.butylether darstellt. Um das Potenzial des Enzyms zur enantiospezifischen Oxidation von Substraten zu nutzen, wurden die katalytischen Eigenschaften der Monooxygenase umfassend charakterisiert. Dabei wurden die Enzymkinetik und das Substratpektrum des Enzyms untersucht. Die Bildung chiraler kurzkettiger Alkohole konnte f\u00fcr ein Beispiel nachgewiesen werden. Im Laborma\u00dfstab sollen im weiteren Verlauf der Arbeit Kultivierungstechniken zur enantiospezifischen Produktsynthese im Ganzzellsystem optimiert werden. Um die Palette der m\u00f6glichen und gew\u00fcnschten Produkte und Spezifit\u00e4ten zu erweitern, insbesondere die sterische Ausrichtung nach Oxidation geeigneter Ausgangssubstanzen betreffend, sollen Oxygenasen weiterer St\u00e4mme in die Betrachtung mit einbezogen werden.Publikationen:Sch\u00e4fer F, Muzica L, Schuster J, Treuter N, Rosell M, Harms H, Muller RH, Rohwerder T: Formation of Alkenes via Degradation of tert-Alkyl Ethers and Alcohols by Aquincola tertiaricarbonis L108 and Methylibium spp. Appl Environ Microbiol 2011, 77(17):5981-5987.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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