PeroxyMEER

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Erweiterung des Spektrums von Peroxygenasen-basierten Hydroxylierungen durch eine Kombination von neuen Enzymen, neuem Metagenomscreening, Enzym-Engineering und Reaktionstechnik

Biokatalytische Oxyfunktionalisierungen sind wirtschaftlich bedeutsam und dank milder und ökologischer Reaktionsbedingungen sowie der hohen Selektivität eine nachhaltige Alter­na­ti­ve zu chemisch katalysierten Prozessen. Dabei ist die für dieses Vorhaben ausgewählte En­zymklasse der Peroxygenasen für oxygenierende Biokatalysatoren außergewöhnlich ge­nüg­sam und vielseitig. Im Gegensatz zu anderen biotechnologisch interessanten Enzymen, die industriell relevante Oxygenierungen katalysieren, sind pilzliche Peroxygenasen wie die des Basidiomyceten Agrocybe aegerita (AaP) extrazelluläre Enzyme mit geeigneten katalyti­schen Eigenschaften und einer hohen Selektivität. Sie benötigen keine teuren Cosubstrate wie die Cytochrom-P450 Monooxygenasen und weisen ein erhebliches Substratspektrum auf, daher sind sie ein komplett neues und vielversprechendes Werkzeug für die Synthese­chemie.

Um diese Enzyme in eine industrielle Nutzung zu bringen haben sich für dieses Vorhaben Partner aus verschiedenen Disziplinen zusammengefunden, die zur Erreichung des Forschungsziels sowohl mikrobiologische, enzymtechnische als auch bioprozesstechnische Fragestellungen in experimentellen wie in-silico Ansätzen adressiert.

An der RWTH Aachen (AG Schwaneberg) werden ein Mikrotiterplatten-basiertes und ein Durchflusscytometrie-basiertes System für die Durchmusterung von Bibliotheken entwickelt und durch gelenkte Evolution optimierte Varianten der bekannten Peroxygenasen identifiziert sowie diese charakterisiert und exprimiert.