BMBF-Forschungspreis 2016

  Die BMBF-Forschungspreisträger 2016 mit Dr. Christina de Witt (BMBF) iba e.V.

Von links: Preisträgerin Kristin Gutekunst, Christina de Witt vom BMBF und Preisträger Professor Ulrich Schwaneberg

 

Professor Schwaneberg erhält den BMBF-Forschungspreis 2016

Professor Schwaneberg erhält den mit 1,7 Millionen Euro dotierten BMBF Forschungspreis für die „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren“

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung - BMBF - verleiht diesen Preis seit 2012 alle zwei Jahre im Rahmen der Initiative Biotechnologie 2020+. Diese Initiative wurde im Jahr 2010 vom BMBF gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft, der Fraunhofer-Gesellschaft, der Helmholtz-Gemeinschaft, der Leibniz-Gemeinschaft und den Hochschulen begründet. Mit den Fördermaßnahmen möchte die Initiative die wissenschaftlichen Durchbrüche für die biobasierte Produktion ermöglichen. Wir freuen uns sehr Ihnen mitzuteilen, dass Professor Schwaneberg mit dem Forschungspreis „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren“ für das Jahr 2016 ausgezeichnet wurde. Mit dieser 1,7 Millionen Euro umfassenden Förderung wird die Finanzierung einer Forschungsgruppe für fünf Jahre ermöglicht. Das Projekt wird in der Schwaneberg-Gruppe von Johannes Schiffels koordiniert.

Der Preisträger, Professor Ulrich Schwaneberg, entwickelt eine Technologie-Plattform, um etablierte Produktionsorganismen für die Stoffproduktion in organischen Lösungsmitteln nutzbar zu machen. Die generelle Nutzung von Produktionsorganismen würde die Konvergenz von Stoffproduktionsindustrien mittels chemischer Synthese und biotechnologischer Verfahren katalysieren und neue integrierte und kombinierte Stoffproduktionsprozesse ermöglichen. Inspiriert von der Natur werden hierzu Nanogele eingesetzt, die an Zellen haften und synthetische Biofilme erzeugen. Die dünnen, synthetischen Biofilme schützen die Zellen vor dem organischen Lösungsmittel ohne den Stofffluss signifikant zu behindern. Die Anbindung der Nanogele an die Bakterien-Oberfläche erfolgt über ein zum Patent eingereichtes Verfahren mittels Ankerpeptiden.

Als Modellorganismus wurde E. coli und für die Ganzzellkatalyse wurden selektive P450-Monooxygenasen, sowie Hybridkatalysatorsysteme ausgewählt. Monooxygenasen katalysieren chemische „Traumreaktionen“, wie die chemoselektive Hydroxylierung von aromatischen Verbindungen bei Raumtemperatur mit Sauerstoff als grünes Oxidationsmittel. Häufig wird die Produktivität durch die geringe Wasserlöslichkeit der hydrophoben Substrate oder der Stabilität von Hybridkatalysatoren in Wasser limitiert. Hybridkatalysatoren stellen eine neue Klasse an Katalysatoren dar, in denen Übergangsmetallkomplexe wie Ruthenium in Proteinen verankert werden. Die Einbindung von Metallkatalysatoren in eine Proteinumgebung ermöglicht bisher unerreichte chemoselektive Umsetzungen. Ein Beispiel findet sich in der Metathesereaktion, für die der Chemie Nobelpreis im Jahre 2005 vergeben wurde. Die Metathesereaktion wird großtechnisch eingesetzt, beispielsweise die Olefinmetathese, die in der Petrochemie, zur Synthese von Pheromonen, sowie zur Synthese von Pharmazeutika wie Entzündungshemmer. Enzyme katalysieren die industriell eingesetzte Metathesereaktion nicht. Die Steuerung der Selektivität über die Proteinumgebung in Hybridkatalysatoren ermöglicht innovative und neue Prozesse, insbesondere in der chemoselektiven Synthese von in Wasser wenig lösbaren Verbindungen, wie Steroiden, aromatischen und zyklischen Kohlenwasserstoffen aus denen Polymere, Duftstoffe und Vorstufen von Pharmazeutika herstellbar sind. Sowohl die Monooxygenasen, als auch die Ganzzellhybridkatalysatoren werden mittels Gelenkter Evolution an kosteneffiziente Produktionsbedingungen angepasst. Die Methode der Gelenkten Evolution ist vergleichbar zur Evolution in der Natur, wobei die Gelenkte Evolution im Vergleich zur natürlichen Evolution millionenfach beschleunigt ist.