1. Abbau von nachwachsenden Rohstoffen mit dem Ziel der Triacylglyerid-Synthese

Da die Produktion von Biotreibstoffen aus Pflanzen direkt, oder indirekt über die Verwendung der Anbauflächen, mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert, wird angestrebt, erneuerbare Kohlenstoffquellen aus Überresten der Nahrungsmittelproduktion als Substrate für eine mikrobielle Fermentation genutzt werden. Geeignete Produktionsorganismen nutzen die Substrate zur Speicherung von Triacylglyceriden (TAG), die wie das Öl aus Raps, Sonneblumen, Ölpalmen, etc. zu Biodiesel weiterverarbeitet werden können. Holzpolymere wie Cellulose, Hemicellulose und Lignin, aber auch deren Monomere (Holzzucker) wie D‑Glucose, D-Xylose, L-Arabinose und D-Mannose als erneuerbare Kohlenstoffquellen sind hierbei von Interesse. Durch metabolic engineering werden die Bakterien dahingehend genetisch verändert, dass sie TAG und/oder Wachsester ausgehend von Holzzuckern als alleiniger Kohlenstoffquelle zu synthetisieren.

2. Bakterielle Biosynthese von Mikrodiesel

3. Aufklärung der Wachsester-Biosynthese in Acinetobacter baylyi ADP1

4. Charakterisierung der Wachsester‑Synthase/Diacylglycerol:Acyltransferase

5. Carotinoid-Biosynthese in rekombinanten Mikroorganismen

Aktuelle Ziele

•    Charakterisierung der WS/DGAT-homologen Enzyme AtfA1 und AtfA2 aus A. borkumensis SK2 und A. jadensis T9. Die Enzyme konnten überexprimiert und aufgereinigt werden und werden eingehend biochemisch charakterisiert.
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Stichwörter:

Triglycerid, Triacylglycerid, Microdiesel, Wachse, Wachsester, Wachsester-Synthase, Acyl-CoA:Diacylglycerin-Acyltransferase, DGAT, WS/DGAT, Acinetobacter, Alcanivorax, Lipideinschlüsse, Lipidsekretion, Carotinoide, Biodiesel, erneuerbare Kohlenstoffquellen, Holzzucker, Mikrobielle Fermentation

Aktuelle Literatur (Publikationen seit 2007)

Röttig, A., L. Wenning, D. Bröker, and A. Steinbüchel. 2009. Fatty acid alkyl esters: perspectives for production of alternative biofuels. Applied Microbiology and Biotechnology. DOI: 10.1007/s00253-009-2383-z

Manilla-Pérez E, Reers C, Baumgart M, Hetzler S, Reichelt R, Malkus U, Kalscheuer R, Wältermann M, Steinbüchel A., 2009. Analysis of lipid export in hydrocarbonoclastic bacteria of the genus Alcanivorax: Identification of lipid export-negative mutants of A. borkumensis SK2 and A. jadensis T9. J Bacteriol, Nov 20.[Epub ahead of print], PMID: 19933359

Uthoff, S., Bröker, D., Steinbüchel, A., 2009. Current state and perspectives of producing biodiesel-like compounds by biotechnology. Microbial Biotechnology. 2(5):551-565

Kaddor C, Biermann K, Kalscheuer R, Steinbüchel A., 2009. Analysis of neutral lipid biosynthesis in Streptomyces avermitilis MA-4680 and characterization of an acyltransferase involved herein. Appl Microbiol Biotechnol. 84(1):143-55. PMID: 19424691

Stöveken T, Steinbüchel A., 2008. Bacterial acyltransferases as an alternative for lipase-catalyzed acylation for the production of oleochemicals and fuels. Angew Chem Int Ed Engl. 47(20):3688-94, PMID: 18399520

Alvarez AF, Alvarez HM, Kalscheuer R, Wältermann M, Steinbüchel A., 2008. Cloning and characterization of a gene involved in triacylglycerol biosynthesis and identification of additional homologous genes in the oleaginous bacterium Rhodococcus opacus PD630. Microbiology. 154(Pt 8):2327-35.PMID: 18667565

Kalscheuer R, Stöveken T, Malkus U, Reichelt R, Golyshin PN, Sabirova JS, Ferrer M, Timmis KN, Steinbüchel A., 2007. Analysis of storage lipid accumulation in Alcanivorax borkumensis: Evidence for alternative triacylglycerol biosynthesis routes in bacteria. J Bacteriol. 189(3):918-28. PMID: 17122340


Publikationen vor 2007