Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Neue Enzymtechnologien, die stark steigende Zahl an pharmazeutisch genutzten Proteinen (Biologicals) sowie die Vielzahl an medizinisch relevanten bioaktiven Sekundärmetaboliten erfordern neue Zellsysteme und Produktionsverfahren für deren Gewinnung und Anwendung. Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe "Pharmazeutische Biotechnologie" ist die Entwicklung neuer bakterieller Zellsysteme zur Gewinnung bioaktiver Wirkstoffe sowie für die Überproduktion von Proteinen, die zum einen als Biokatalysatoren in der "Weißen Biotechnologie" und zum anderen als therapeutische bzw. diagnostische Proteine in der Medizin ("Rote Biotechnologie") angewendet werden können.

Durch die Förderung der Gerätetechnik aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) wird eine definierte Kultivierung von Bakterienkulturen im Batch-Maßstab (Abbildung A rechts) sowie eine verbesserte Methodik zum Nachweis von Zellpopulationen mittels der Dichtegradientenzentrifugation ermöglicht (Abbildung B). Die mit EFRE-Mitteln (WIG-24-0033) geförderte Hochgeschwindigkeits-Kühlzentrifuge dient der Gewinnung mikrobieller Biomassen, von Poly-saccharidextrakten sowie weiterer biogener und wird für die Entwicklung und Etablierung geeigneter Anreicherungs-, Extraktions- und Reinigungsverfahren zur Isolierung und Untersuchung neuartiger mariner Wirkstoffe und Enzyme eigesetzt. Die unterschiedlichen Rotoren und variierbare Sedimentationsbedingungen ermöglichen die Anpassung an spezifische Trennaufgaben und gewährleisten eine effiziente Aufarbeitung verschiedener biologischer Proben.Weiterhin erlaubt die Gradienten-PCR eine schnellere Klonierung von Genkonstrukten zur Stammverbesserung (Abbildung A links). Das hier beantragte Gerätesystem wird vor allem für Bioprozessentwicklungen als auch für die Evaluierung der neuen bakteriellen Produktionsstämme und Expressionssysteme eingesetzt.

Der durch EFRE-Mittel der Europäischen Union (EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) geförderte Mikrotiterplattenreader Tecan Infinite 200 PRO M PLEX (Abbildung C) wird im Rahmen zahlreicher Projekte für die Entwicklung und Optimierung alternativer Wirts-Vektor-Systeme und Fermentationsstrategien für die industrielle Produktion von Enzymen bzw. Wirkstoffen eingesetzt.

Das Gerät ermöglicht die Bestimmung von optischen Dichten (Absorptionsmessungen), Proteinquantifizierungen und Enzymreaktionen mit Fluoreszenz bzw. Lumineszenz im Mikrotitermaßstab, sowie die parallele Quantifizierung von Desoxyribonukleinsäuren und Ribonukleinsäuren in einer Vielzahl von Proben. Für eine große Anzahl an z.B. marinen, biotechnologisch interessanten Enzymen können somit im Hochdurchsatz Klonierungs-, Kultivierungs- und Produktionsverfahren getestet bzw. Bioprozesse entwickelt werden.