Das Projekt "BioIndustrie2021 - CLIB2021: Entwicklung von Hochdurchsatzverfahren zur Herstellung aktiver Enzyme im Maßstab von myg bis Gramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Protagen AG durchgeführt. Im Rahmen des Projektes 'BioIndustrie2021 - CLIB2021: Verbundprojekt: Entwicklung von Hochdurchsatzverfahren zur Herstellung aktiver Enzyme im Maßstab von Mikrogramm bis Gramm' sollen durch die Entwicklung von Hochdurchsatzmethoden neue, industriell oder therapeutisch nutzbare Enzyme in unterschiedlichen Quantitäten für Screeningzwecke bereitgestellt werden. Im Fokus steht dabei das Enzymrepertoire an Oxidoreduktasen, Transferasen sowie Hydrolasen aus humaner Leber und Pankreas. Zur Erstellung der Enzymbibliothek werden Hochdurchsatz-Klonierungsstrategien etabliert. Es werden weiterhin Methoden zur Hochdurchsatz-Zellanzucht, zur effizienten Zelllyse sowie zur Hochdurchsatz-Proteinreinigung mit anschließender Elution der Proteine mit Hilfe verschiedener physiologischer Puffer entwickelt. Im Rahmen der Herstellung von Enzymen im Milligramm-Maßstab soll die parallele Expression und Reinigung einer großen Anzahl an Enzymen etabliert werden. Zur Produktion funktionaler Enzyme im Gramm-Maßstab sollen Fermentationsmethoden zur Hochzelldichtefermentation von Escherichia coli im Bioreaktor etabliert werden. Neben dem Expressionswirt Escherichia coli soll der alternative bakterielle Expressionswirt Rhodobacter capsulatus verwendet werden. Auch Insektenzelllinien sowie humane Zelllinien sollen zur Enzymproduktion verwendet werden. Ziel ist es, mit der Etablierung dieser Methoden Enzyme, die bislang nicht oder in nicht ausreichender Menge oder Qualität verfügbar waren, für die Nutzung in vielfältigen Bereichen der Biotechnologie zur Verfügung zu stellen, um so langfristig neue biotechnologische Prozess- und Produktentwicklungen zu ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung eines Rhodobacter capsulatus-basierten Systems zur funktionellen Expression humaner G-Protein-gekoppelter Rezeptoren (GPCRs)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Biologie, Forschungszentrum Jülich, Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich durchgeführt. Das geplante Teilprojekt 'Entwicklung eines Rhodobacter capsulatus-basierten Systems zur funktionellen Expression humaner G-Protein-gekoppelter Rezeptoren (GPCRs)' ist Teil des Projekts 'Entwicklung von Hochdurchsatzverfahren zur Herstellung aktiver Enzyme im Maßstab von myg bis Gramm. (HT-ENZ)' der Fa. Prot gen. In diesem Teilprojekt soll ein neues bakterielles Expressionssystem daraufhin untersucht werden, ob es die Synthese humaner G-Protein-gekoppelter Proteine erlaubt. Das System basiert auf der Verwendung des photosynthetischen Bakteriums Rhodobacter capsulatus. Mit der Entwicklung und Etablierung dieser neuen Methoden wird es möglich sein, GPCRs, die in ihrer Funktion bislang unbekannt oder in nicht ausreichender Menge und / oder Qualität verfügbar sind, für die Nutzung in vielen Bereichen der Biotechnologie und Lebenswissenschaften zur Verfügung zu stellen und damit auch langfristig neue biotechnologische Prozess- und Produktentwicklungen zu ermöglichen. Im dem Teilprojekt soll das Rhodobacter-Systems durch folgende Strategien konsequent optimiert werden: (1) Expression von GPCRs in R. capsulatus; (2) Entwicklung eines Screeningsystems zur Beurteilung der GPCR-Expression; (3) Konstruktion neuer R. capsulatus Stämme zur GPCR-Expression. Die Details sind der beigefügten Projektbeschreibung zu entnehmen.
Das Projekt "Analyse der Gene fuer Stickstoff-Fixierung und Untersuchungen zur Genexpression in nicht-symbiontisch N2-fixierenden Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Fakultät für Biologie durchgeführt. Azotobacter vinelandii, ein strikt aerobes Bodenbakterium, und Rhodobacter capsulatus, ein phototrophes Purpurbakterium, sind in der Lage, atmosphaerisches N2-Gas zu fixieren. Die Gene fuer N2-Fixierung (NIF-Gene) dieser beiden phylogenetisch weit auseinanderstehenden Spezies sollen in Zusammenarbeit mit dem indischen Partner, Prof Das, New Delhi, dessen Arbeitsgruppe seit Jahren mit A vinelandii arbeitet, vergleichend analysiert werden. Hierbei sollen grundlegende Mechanismen der NIF-Genexpression erarbeitet werden, wobei die zu erwartenden Unterschiede in der Regulation der NIF-Gene in Abhaengigkeit von der O2-Konzentration von besonderem Interesse sind. In Bielefeld soll der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Vervollstaendigung der Nukleotidsequenz der NIF-Region a aus R capsulatus liegen, die zur Identifizierung aller cis-aktiven Kontrollelemente fuehren soll und auf interspezifischen Komplementationsanalysen, die die detaillierte Charakterisierung der Regulationskaskade ermoeglichen soll.