Synthetische Biotechnologie vereinfacht Wirkstoffentwicklung

Stroh zu Gold

01.10.2016 Pharmazeutische Wirkstoffe oder komplexe Nahrungsergänzungsmittel lassen sich oft nur schwer komplett synthetisch herstellen.

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Stroh zu Gold

Taxadien Synthase mit dem Substrat Geranylgeranyldiphosphat in der aktiven Tasche des Enzymes. Die grünen Punkte zeigen die katalytisch relevanten Mg2+-Ionen, die an der inititialen Hydrolyse des Phosphatrestes beteiligt sind. – Bild: Max Hirte /TUM

 

Mit einer neuen Strategie und Methoden der synthetischen Biotechnologie rücken Wissenschaftler der TU München dem Problem nun zu Leibe – und haben nebenbei einen Baukasten für die Synthese ganz neuer Arzneistoffe entwickelt.
Der Wirkstoff Taxol wird als Medikament gegen Brust-, Eierstock- und Lungenkrebs eingesetzt – doch er entstammt einer geschützten Eibenart (Taxus brevifolia) und ist entsprechend selten. Omega-3-Fettsäuren, wie sie Säuglingsnahrung zugesetzt werden, entstammen dagegen Fischen und Krebstieren – die Gewinnung stellt eine zusätzliche Belastung für die ohnehin schon stark beanspruchten marinen Ökosysteme dar. Diese dennoch nachhaltig zu gewinnen, hat sich eine Arbeitsgruppe um Thomas Brück, Professor für Industrielle Biokatalyse an der Technischen Universität München zum Ziel gesetzt. Das Team kombiniert dazu Methoden der Biochemie, Bioinformatik und Biotechnologie.

Brück und seinem Team ist es nun gelungen, die bislang nicht biotechnologisch genutzte Hefe Trichosporon oleaginosus genetisch so zu verändern, dass sie die essentiellen Omega-3-Fettsäuren Alpha-Linolensäure (ALA), Eicosapentaensäure (EPA) sowie entzündungshemmend wirkende konjugierte Linolensäuren (CLAs) herstellt. Als Energiequelle kann die Hefe dabei Nährmedien auf Basis von fast allen in der Agrarwirtschaft anfallenden Abfällen wie Stroh, Holzspäne, Weizenkleie und sogar bisher ungenutzte marine Reststoffe wie Krabbenschalen verwerten. Geraten Trichosporon oleaginosus-Zellen in der Natur unter Stress, lagern sie Fette als Energiereserve ein.

Heftausgabe: Oktober 2016
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