Mikrobielle Polyester

Polyhydroxyalkanoate (PHAs) werden in der Bakterienzelle in Form cytoplasmatischer Ein-schlüsse als Speicherstoff abgelagert. Diese PHA-Grana sind von einer aus Proteinen und Phospholipiden bestehenden Hüllmembran umgeben. PHA-Synthasen, die Schlüsselenzyme der PHA-Synthese, katalysieren die kovalente Ver-knüpfung der aktivierten Vorstufen, (R)-3-Hydroxyacyl-Coenzyme A Thioester mit Kettenlängen von 3-14 Kohlenstoffatomen. Aktivierte Vorstufen für die PHA-Biosynthese können grundsätzlich von dem zentralen Metaboliten Acetyl-CoA oder von Intermediaten der primären Stoffwechselwege Citrat-Zyklus, Fettsäure-ß-Oxidation und Fettsäure - de novo - Biosynthese sowie dem Stoffwechsel von Aminosäuren abgeleitet werden. Bisher wurden ca. 150 verschiedene Bausteine in PHAs nachgewiesen, was auf eine breite Substratspezifität der PHA-Synthasen hindeutet, welche diesbezüglich und aufgrund der Zusammensetzung aus verschiedenen Untereinheiten in vier Klassen unterteilt werden. Erkenntnisse, die über den Stoffwechsel von PHA sowie über die Biochemie der PHA-Synthasen gewonnen wurden, und auch gentechnisch veränderte Bakterien werden zur Etablierung neuer oder verbesserter Verfahren zur biotechnologischen Produktion von PHAs und zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Abfall- und Reststoffe der Landwirtschaft und chemischen Industrie sowie fossiler Rohstoffe (Braunkohle) für eine kostengünstige fermentative Produktion herangezogen. Des Weiteren können PHA-Grana mit pharmazeutisch interessanten Verbindungen über Nanopartikel gekoppelt werden.
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