Basistechnologie Nachwuchsgruppe (Jandt): Multiskalige Modellierung und Modifikation von Multienzymkomplexen als Basistechnologie für zellfreie Reaktionskaskaden

Im Rahmen des beantragten Projektes wird die systematische Aufklärung von Struktur-Funktionszusammenhängen des zielgerichteten  Metabolitentransfers in Multienzymkomplexen -- insbesondere auf Basis des Metabolic Channeling -- angestrebt. Eine wesentliche Rolle während aller Arbeitsschritte spielen multiskalige Modelingmethoden: Von der Nanostruktur auf Molekülebene, über die Mesostruktur in Mikrokompartimenten bis hin zur Makroskala, d.h. zum Gesamtprozess und dessen Optimierung. Ziel ist die Realisierung der notwendigen Basistechnologien für effiziente zellfreie enzymkatalysierte synthetische Reaktionskaskaden in vitro unter Ausnutzung dieser Channelingeffekte, um bisher auftretende  effizienzmindernde Schwachpunkte, wie z.B. Intermediat-Diffusion und Feedback-Inhibierung, zu vermeiden. Die zu erreichenden Ziele stehen im Einklang mit den während der Fachgespräche von Oktober 2010 bis Januar 2012 formulierten Meilensteinen des BMBF-Strategieprozesses ''Biotechnologie 2020+''.

 

Stichworte

• Coarse-grained Modelling
• Dynamische Modellierung
• Enzymtechnologie

Publikationen

• Jandt, U and You, C and Zhang, Y H and Zeng, A P: Compartmentalization and metabolic channeling for multienzymatic biosynthesis: practical strategies and modeling approaches Adv Biochem Eng Biotechnol, 137: S. 41--65, 2013.