Evolutive Optimierung von Enzymen

22. - 23. September 2009
Jülich

Veranstaltet vom Fachbereich Chemie der Universität Dortmund in Jülich

Enzyme sind als Biokatalysatoren ideal geeignet, um Produktionsprozesse nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten. Aufgrund der hohen Regio- und Stereoselektivität der von ihnen katalysierten Reaktionen, die zudem bei niedrigen Temperaturen und Normaldruck ablaufen, werden Biotransformationen mit Enzymen zur Zeit vor allem eingesetzt, um Feinchemikalien und Spezialitäten in zumeist kleineren Produktionseinheiten herzustellen. Es ist jedoch zu erwarten, dass bei der Produktion von Massenchemikalien in Zukunft der Einsatz von Biokatalysatoren stärkeres Gewicht gewinnt. Ein wichtiges Eignungskriterium für den Einsatz in der industriellen Produktion ist die Robustheit eines Enzyms (beispielsweise gegenüber erhöhter/erniedrigter Temperatur, pH-Wert, Salzkonzentration oder Lösungsmittelzusätzen). Die Mehrzahl der bislang benutzten Enzyme ist mikrobiellen Ursprungs, da diese in der Regel robuster sind als ihre entsprechenden Analoga aus Pflanzen oder Tieren. Besonders robuste Enzyme sind aus extremophilen Organismen zu erwarten, die sich an lebensfeindliche Milieus angepasst haben. Eine durch viele eindrucksvolle Experimente untermauerte Alternative zur Isolierung weiterer natürlich vorkommender Enzyme basiert auf der gezielten Modulation bereits bekannter Enzyme durch "evolutive Optimierung". Dieses Verfahren beruht auf den Mechanismen der natürlichen Evolution (Mutation, Selektion und Amplifikation), die mit molekularbiologischen Techniken im Labor im Zeitraffer durchgeführt werden können.   

Ziel dieses Kurses ist die Vermittlung der Grundlagen evolutiver Techniken zur funktionalen Enzymoptimierung. Der Kurs enthält theoretische und praktische Lerneinheiten, die so aufeinander aufbauen, dass zunächst Konzepte und deren molekular- und mikrobiologische Umsetzung vorgestellt und dann von den Kursteilnehmern anhand exemplarischer Experimente im Labor nachvollzogen werden.

Informationsbroschüre (pdf-Datei)

 

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