Protein Engineering von Fucosyltransferasen

Protein Engineering von Fucosyltransferasen für die Herstellung humaner Milch-Oligosaccharide

Humane Milch-Oligosaccharide (HMO) kommen in großer Menge in Muttermilch vor. Das Trisaccharid 2‘-Fucosyl-Lactose (2′-FL) ist eines der häufigsten Oligosaccharide und für die Verwendung in Säuglingsnahrung zugelassen. Da die chemische Herstellung ineffizient ist, werden biosynthetische Routen favorisiert – insbesondere Ganzzell-Synthesen mit rekombinanten Escherichia coli. Eine Hypothese basierend auf den bisherigen Erkenntnissen ist, dass eine niedrige Fucosyltransferase-Aktivität einen der limitierenden Faktoren in der 2‘-FL-Synthese darstellt. Hierfür sind zwei Eigenschaften der bislang bekannten Enzyme ursächlich: eine geringe lösliche Expression in E. coli und niedrige Wechselzahlen mit dem Substrat Lactose. Daher sollen im Rahmen des Projektes verbesserte Fucosyltransferase-Varianten verfügbar gemacht werden. Verbesserte Enzyme werden auf genetischer Ebene in aktuell verfügbare Produktionsstämme eingebracht. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik der TU München, an dem weitere limitierende Schritte im mikrobiellen Stoffwechsel identifiziert werden, werden gezielte genetische Modifikationen vorgenommen, um die Leistung der Produktionsstämme weiter zu steigern.

Glasschüssel mit beigem Pulver und einem Holzlöffel darin

Dieses Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.