Neue Enzyme für billigere Glykosylierung
Glykosylierung, die Zugabe eines Zuckermoleküls zu einer Akzeptor-Verbindung, ist ein wichtiges industrielles Verfahren, um neue pharmazeutische, kosmetische oder aromatische Verbindungen zu schaffen. Allerdings benötigt die Reaktion chemischen Katalysatoren, die oft teuer und ineffizient sind. Das EU-finanzierte Projekt NOVOSIDES (Novel biocatalysts for the production of glycosides) hat sich dieses Problems angenommen. Die Projektforscher wollten stabile und effiziente Enzyme als Alternativen zu aktuellen chemischen Katalysatoren erschaffen. Die Forscher begannen mit dem Screening von öffentlichen Datenbanken nach Transglykosidasen, Glykosidphosphorylasen und Glykosidhydrolasen, alles Enzyme, die eine Glykosylgruppe übertragen können. Mehr als 50 Kandidatenenzyme wurden ausgewählt und auf Spezifität, Stabilität und Glykosylierungsaktivität hin gescreent, einige von denen waren neu entdeckte Enzymreaktionen. NOVOSIDES entwickelte hierfür speziell ein einzigartiges Hochdurchsatzscreeningverfahren. Mit dem gentechnischen Ansatz der sogenannten gerichteten Evolution wurden die Reaktionsraten und die allgemeine Stabilität der vielversprechendsten Enzyme verbessert. Dies führte zu mehreren stabilen, hochaktiven Enzymen, die NOVOSIDES durch Patente schützen ließ. Diese Enzyme wurden in Pilotanlagen von Konsortiumspartnern in Masse produziert. Der Prozess wurde so skaliert, dass mehr als ein Kilogramm reines Enzym produziert wurde. Die Lebenszyklusanalyse zeigte, dass die Umweltbelastungen neunmal geringer waren als die des konventionellen chemischen Prozesses. NOVOSIDES stellte mehrere dieser Enzyme durch einen ihrer Handelspartner zur Verfügung. Die Ergebnisse dieser Forschungsinitiative werden einen großen Einfluss auf die chemische Synthese in der Industrie haben, um sie so produktiver und nachhaltiger zu machen.
Schlüsselbegriffe
Enzyme, Glykosylierung, chemische Katalysatoren, Biokatalysatoren, Glykoside, gerichtete Evolution
