Die Steigerung der Proteinproduktion in bakteriellen Zellen

Die Nutzung von Bakterien als „Fabriken“ zur Produktion von hochtechnologischen Proteinen eröffnete zahlreiche neue Möglichkeiten für den Sektor der Biotechnologie.

Die Funktionalität von Proteinen ist sowohl auf deren Aminosäuresequenz als auch auf deren dreidimensionale Anordnung im Raum zurückzuführen. Zellen beinhalten die molekularen Tools, die notwendig sind, um die korrekte räumliche Faltung der Proteine zu erreichen, jedoch stellte sich die Aufgabe, diese in vitro zu reproduzieren, als äußerst kompliziert heraus. Die Nutzung zellularer Systeme stellt deshalb eine funktionsfähige Methode zur Produktion großer Mengen von Proteinen dar.

Im Rahmen des EU-Projekts BACELL FACTORY sollte die Nutzung bakterieller Zellen zur umfangreichen Produktion von Proteinen mit hohem Mehrwert optimiert werden. Um diese Ziele zu erreichen musste das Projekt zahlreiche damit verbundene Hindernisse überwinden. Diese Hindernisse standen hauptsächlich mit der Menge und oftmals auch mit der Qualität der erzeugten Proteinerträge in Zusammenhang.

BACELL FACTORY konzentrierte sich auf den Einsatz von Bazillen-Bakterien als proteinproduzierende Zellen. Im Laufe der Jahre wurden Bazillusspezies genau charakterisiert, und aus diesem Grund bringt ihre Nutzung zahlreiche deutliche Vorteile mit sich. Eines der wichtigsten Defizite von Bazillenkulturen ist jedoch der geringe Grad an abgesonderten herterologen Proteinen, der die gesamten Produktionserträge schmälert.

Die Projektforscher schafften es, Mutationen im genetischen Aufbau der Bazillenzellen zu erzeugen, die sich auf die Beschaffenheit der jeweiligen Zellwände auswirken. Diese Veränderungen führten zu einer bedeutenden Steigerung bei der Produktion sekretorischer Proteine und stellen möglicherweise einen neuen Ansatz zur Produktionssteigerung heterologer Proteine in Bazillen dar.

Es wurden bereits Patente beantragt, welche die zugehörigen Forschungsarbeiten und Studien abdecken, und diese Daten könnten für Biotechnologie-/Pharmaunternehmen, die sich mit Bazillenkulturen beschäftigen, von besonderem Interesse sein.