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Biocatalyst for the production of 25-OH-Vitamin D3 and other derivatives by recombinant Bacillus megaterium strains

06.10.2015

Background The biotechnological production of 25-OH Vitamin D3 is of great importance, as this inactivated position 25 within vitamin D3 is hardly achievable by means of organic synthesis, especially in terms of a regio- and stereoselective manner. Within the human body, 25-OH vitamin D3 is converted into the biological active form of vitamin D3 which is important for the Ca2+ deposit into bones. Furthermore, in case of hepatic cirrhosis, its substitution is essential. It has anti-carcinogenic effects and acts protective in terms of autoimmune and cardiovascular diseases. 25-OH vitamin D3 is also used as a standard in clinical laboratory diagnostics. Altogether, 25-OH vitamin D3 is valuable concerning biotechnology, pharmacy and medicine. Invention Biochemists of Saarland University identified and optimized two cytochrome P450 systems which are capable of performing a regio- and stereoselective hydroxylation of vitamin D3 in one step, transferring vitamin D3 to 25-OH and other hydroxyl- derivatives of vitamin D3. The enzymes belong to the CYP109 family. One of these enzymes is capable of synthesizing 25-OH vitamin D3 as a major product and three side products in vitro producing a yield of 26 mg/l/24h. The second one gives rise to 25-OH vitamin D3 as the only product producing a yield of 5 mg/l/24h. Advantages • Synthesis of 25-OH vitamin D3 and other hydroxyl-derivatives in high yields o 25-OH vitamin D3 and three side products→ 26 mg/l/24h o 25-OH vitamin D3 → 5 mg/l/24h • Low production costs • No toxic side products as in classical organic synthesis

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Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

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