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Prozeßtechnische Untersuchungen zum Einsatz von Enzymen bei der Aufarbeitung biotechnischer Produkte (Downstream Processing). Entwicklung eines Verfahrens zur Beseitigung von Endotoxinen unter Verwendung von Biokatalysatoren
Projektbearbeiter:
Christian Sommer
Finanzierung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ;
Lipopolysaccharide (LPS, Endotoxine) sind Bestandteile der äußeren Membran gram-negativer Bakterien (z. B. Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Vibrio cholerae) und lösen im Menschen im ng / kg(Körpergewicht)-Maßstab Immunreaktionen von Fieber bis hin zum septischen Schock aus. Diese Moleküle bedecken ca. 75 % der Oberfläche und werden z. B. bei der Zellteilung in das Kul-turmedium abgegeben. Bei der Reinigung intrazellulärer Produkte sorgt der Scherstress, der auf-gewendet werden muss, um die Zellwände aufzubrechen, ebenfalls dafür, dass LPS in das Lö-sungsmittel (Aufschlusspuffer) freigesetzt werden. Bei der Herstellung von Therapeutika und Wirk-stoffen müssen LPS deshalb im Verlaufe des Aufarbeitungsprozesses unbedingt beseitigt werden. Das übliche Verfahren beruht letztendlich auf der Verdünnung der Ausgangslösung mit endoto-xin-freiem Wasser (Water for injection, WFI) während der Downstream-Prozesse. Andere Verfah-ren sind bezüglich der Abtrennung von LPS aus proteinhaltigen Lösungen ineffektiv und haben keine technische Bedeutung erlangt. Obwohl es biochemische und medizinische Untersuchungen zur Beziehung zwischen Struktur und fiebererregender Wirkung von Endotoxinen gibt, in deren Zusammenhang auch Enzyme zur Her-stellung von Teilstrukturen von LPS eingesetzt wurden, gibt es bisher erstaunlicherweise keine Ansätze Biokatalysatoren in technischen Verfahren zur Abreicherung dieser Verunreinigungen einzusetzen.Ziel des Vorhabens ist es daher, geeignete Biokatalysatoren aufzufinden und für die vollständige Beseitigung von Endotoxinen nutzbar zu machen. Bevorzugt sollen solche Enzyme verwendet werden, die eine hohe Spezifität bezüglich der Verunreinigungen besitzen und das Zielprodukt unverändert lassen. Entsprechende Biokatalysatoren sollen identifiziert (Bestimmung der N-terminalen Sequenz) und charakterisiertwerden.

Schlagworte

Biokatalyatoren, Endotoxine, Enzym, Hydrolyse
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