Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Hochtemperaturenzym für organische Synthesen hergestellt

15.10.2012
ForscherInnen vom Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) ist es gelungen, ein neues Hochtemperaturenzym für die organische Synthese herzustellen; eine Nitrilreduktase. Nun geht es darum, das Enzym so anzupassen, dass es für die chemische Industrie noch interessanter wird.

Nachdem immer mehr Antibiotika an Wirksamkeit verlieren und Bakterien ungeahnte Widerstandskräfte entwickeln, sucht die Pharmaindustrie nach Alternativen. Vielversprechend scheinen „Pyrrolpyrimidine“ zu sein, welche die Erbgutsynthese bei Mikroorganismen unterbinden können.


Organische Chemie sichtbar gemacht beim acib

Genau genommen hindern sie bestimmte Enzyme daran, neues bakterielles Erbgut herzustellen. Damit hätte man eine Möglichkeit in der Hand, gegen klassische Antibiotika resistente Keime zu bekämpfen. Ein neues, bei acib hergestelltes Hochtemperaturenzym ist in der Lage, Pyrrolpyrimidine an diese neuen Anforderungen anzupassen.

Das Forschungsprojekt rund um neue Nitrilreduktasen ist großer Schritt fürs acib und ein großer Schritt für die organische Synthese. Denn acib-Forscherin Birgit Wilding ist es gelungen, erstmals mit Hilfe eines Hochtemperaturenzyms ein Nitril zu einem Amin zu reduzieren. Der Reaktionsschritt wird in der organischen Synthese häufig verwendet und ist auf klassische Weise nur unter hohem Aufwand durchführbar. Das ist aber noch nicht alles – das verwendete Enzym zeichnet sich gleich durch mehrere Vorteile aus.

„Wir haben ein Enzym aus Geobacillus kaustophilus verwendet“, erklärt die acib-Forscherin. G. kaustophilus ist ein „thermophiler“ Mikroorganismus, dem Hitze quasi nichts ausmacht. Das mache das Enzym besonders widerstandsfähig. Also habe man die Geninformation für das Enzym in Escherichia coli – die Standard-Produktionsbakterien in der Biotechnologie – eingebaut und von diesen das Enzym herstellen lassen. Mit Hilfe von Hitze und Ultraschall lässt sich das Enzym nach der Produktion in hoher Reinheit abtrennen; ohne komplizierte Reinigungsprozesse.

Ein weiterer Vorteil ist das Einsatzspektrum der Nitrilreduktase. Die kann nämlich besonders gut solche Nitrile umwandeln, die wiederum Ausgangsprodukte für Substanzen mit Wirkung gegen Bakterien und sogar Tumore sind. Das Enzym kann somit ein Schlüssel sein zu neuen Medikamenten oder zu Ersatzsubstanzen für nicht mehr wirksame Antibiotika. Vor allem von Pyrrolpyrimidinen erwartet sich die Forschung viel – mit dieser Substanzklasse kann das neue acib-Enzym gut umgehen.

Zuletzt glänzt das Enzym aus G. kaustophilus mit einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit als für Nitrilreduktasen bisher üblich. Nun geht es daran, diese versprechenden Ansätze zu verbessern. „Wir haben bereits 22 wichtige Substrate getestet, von denen sich aber noch nicht alle umsetzen lassen. Wir wollen nun das Enzym so verbessern, dass es den Anforderungen der Pharma- und chemischen Industrie gerecht wird“, erklärt Birgit Wilding.

Über acib
Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) ist das österreichische K2-Zentrum für industrielle Biotechnologie. Es ist ein Zusammenschluss von derzeit acht Universitäten und 30 Projektpartnern, darunter bekannte Namen wie BASF, DSM, Sandoz, Boehringer Ingelheim RCV, Jungbunzlauer, F. Hoffmann-LaRoche, Novartis, VTU Technology oder Sigma Aldrich. Eigentümer sind die Universitäten Innsbruck und Graz, die TU Graz, die BOKU Wien sowie Joanneum Research.

Beim acib forschen und arbeiten derzeit rund 190 Beschäftigte an mehr als 30 Forschungsprojekten. Das Budget bis 31.12. 2014 macht ca. 60 Mio. Euro aus. Öffentliche Fördermittel (58% des Budgets) bekommt das acib von der Forschungsförderungsgesellschaft der Republik Österreich (FFG), der Standortagentur Tirol, der Steirischen Wirtschaftsförderung (SFG) und der Technologieagentur der Stadt Wien (zit).

Das Kompetenzzentrum acib – Austrian Centre of Industrial Biotechnology – wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch das BMVIT, BMWFJ sowie die Länder Steiermark, Wien und Tirol gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt.

Thomas Stanzer | idw
Weitere Informationen:
http://www.acib.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Proteine Zellmembranen verformen
27.02.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie