{"id":45704,"date":"2017-09-11T07:32:39","date_gmt":"2017-09-11T05:32:39","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=45704"},"modified":"2017-09-07T13:07:16","modified_gmt":"2017-09-07T11:07:16","slug":"effizientere-rohstoffnutzung-mit-hilfe-von-molekularen-fliessbaendern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/effizientere-rohstoffnutzung-mit-hilfe-von-molekularen-fliessbaendern\/","title":{"rendered":"Effizientere Rohstoffnutzung mit Hilfe von \u201emolekularen Flie\u00dfb\u00e4ndern\u201c"},"content":{"rendered":"

Wertvolle Produkte wie Treib- und Kunststoffe oder Pharmazeutika aus nachwachsenden Rohstoffen zu gewinnen, ist bisher nicht effizient genug, weil die verwendeten Mikroorganismen den Rohstoff nur langsam verwerten und neben gew\u00fcnschten Substanzen auch noch viele Nebenprodukte herstellen. Biotechnologen der Goethe-Universit\u00e4t ist es jetzt gelungen, die Zuckerverwertung in B\u00e4ckerhefe zu optimieren.<\/strong><\/p>\n

Mikroorganismen wie die B\u00e4ckerhefe kann man sich wie eine Miniaturfabrik vorstellen: Die Rohstoffe (in der Regel Zucker) werden durch Pforten (Transporter-Proteine) aufgenommen und in einem mehrstufigen Prozess mithilfe von Enzymen umgebaut. Anders als in einer menschengemachten Fabrik werden aber in Mikroben nicht nur die technologisch interessanten Produkte hergestellt, sondern auch viele Nebenprodukte. Das liegt daran, dass verschiedene Enzyme um den Zucker konkurrieren, so dass verschiedene f\u00fcr das \u00dcberleben der Zelle wichtige Bausteine entstehen.<\/p>\n

Thomas Thomik und Dr. Mislav Oreb vom Institut f\u00fcr Molekulare Biowissenschaften der Goethe-Universit\u00e4t ist es nun gelungen, den Stoffwechsel von B\u00e4ckerhefe so zu kanalisieren, dass die Rohstoff-Zucker produktiver genutzt werden. In der aktuellen Ausgabe der angesehenen Zeitschrift Nature Chemical Biology stellen die Frankfurter Forscher einen neuen Mechanismus vor, mit dem die Rohstoffe von Transporter-Proteinen direkt an die erw\u00fcnschten Enzyme geliefert werden.<\/p>\n

\u201eWir haben ein \u201eScaffold-Protein\u201c konstruiert, das an das Transporter-Protein bindet und anschlie\u00dfend als eine Andockstation f\u00fcr die gew\u00fcnschten Enzyme dient. Erkennungscodes, mit dem die Enzyme versehen sind, erm\u00f6glichen das Andocken. So entsteht eine Ansammlung von erw\u00fcnschten Enzymen in der N\u00e4he des Transporters. Dadurch kann die Zelle den Rohstoff wie am Flie\u00dfband bearbeiten, ohne dass die konkurrierenden Enzyme die Gelegenheit bekommen, ihn umzusetzen\u201c, erkl\u00e4rt Mislav Oreb das Prinzip.<\/p>\n

In ihrer Arbeit zeigen die Frankfurter Biotechnologen, dass der Zucker Xylose durch solche \u201emolekularen Flie\u00dfb\u00e4nder\u201c (Transport-Metabolons) effizienter in Ethanol umgewandelt wird, indem die Produktion des unerw\u00fcnschten Nebenproduktes Xylitol minimiert wird.<\/p>\n

\u201eDas zugrundeliegende Prinzip k\u00f6nnte angewandt werden, um aus verschiedenen Zuckern beliebige Produkte wie Biotreibstoffe, Kunststoffe oder Pharmazeutika herzustellen. Das Konzept hat das Potential, die biotechnologischen Prozesse generell \u00f6kologisch und wirtschaftlich nachhaltiger zu gestalten, da eine effiziente Zuckerverwertung eine grundlegende Voraussetzung hierf\u00fcr ist\u201c, erkl\u00e4rt Mislav Oreb die Bedeutung des neuen Verfahrens.<\/p>\n

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In der B\u00e4ckerhefe konkurrieren verschiedene Enzyme um Zuckermolek\u00fcle, die durch Transporter-Proteine in die Zelle aufgenommen werden. Damit der Zucker nur von Enzymen umgesetzt wird, die biotechnologisch gew\u00fcnschte Produkte liefern (gr\u00fcne Ovale), verkn\u00fcpft man sie \u00fcber eine Andock-Station direkt mit dem Transporter (rechtes Bild).<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Publikation:<\/strong> Thomas Thomik, Ilka Wittig, Jun-yong Choe, Eckhard Boles und Mislav Oreb: An artificial transport metabolon facilitates improved substrate utilization in yeast, in Nature Chemical Biology<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Dr. Mislav Oreb
\nInstitut f\u00fcr Molekulare Biowissenschaften
\nTel.: (069) 798-29331
\nE-mail: M.Oreb@bio.uni-frankfurt.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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