Proteinbioreaktor

Kurzbeschreibung des Projektes

In diesem Forschungsprojekt sollen in vitro, also im "Reagenzglas" bestimmte natürliche, modifizierte und artifizielle Proteine in präparativem Maßstab hergestellt werden. Für die Synthese werden die sehr effizienten Reaktionen eingesetzt, mit denen lebende prokaryontische und eukaryontische Zellen in ihrem Stoffwechsel normalerweise große Mengen vieler verschiedene Proteine herstellen. Bei der in vitro-Reaktion wird die Synthese durch die Zugabe einer entsprechenden Matritze (mRNA oder DNA) so programmiert, dass nur ein einziges gewünschtes Produkt entsteht. Die wichtigsten Vorteile der zellfreien Proteinbiosynthese gegenüber der in vivo Expression sind:

1. Der Einsatz gentechnologischer Methoden wird vermieden.

2. Der Weg vom Gen zum Protein ist sehr kurz.

3. Es können Proteine hergestellt werden, deren Synthese in vivo große Schwierigkeiten macht oder sogar unmöglich ist.

4. Gezielte Veränderungen können in Form anderer natürlicher, isotopenmarkierter und sogar modifizierter Aminosäuren in das Protein eingebaut werden.

5. Es entstehen keine unerwünschten anderen Stoffwechselprodukte.

6. Die Aufreinigung der Produkte ist weniger aufwendig.

Wichtigste Publikationen

Stiege, W.; Erdmann, V.A.: The Potentials of the in vitro Protein Biosynthesis System. Journal of Biotechnology 41, 81-90 (1995).

Stiege, W.; Merk, H.; Gerrits, M.; Engelhard, M.; Kumagai, I.; Erdmann, V.A.: In vitro Protein Synthesis. Biol. Chemistry 377, 84 (1996).

Fuchs, U.; Stiege, W.; Erdmann, V.: Ribonucleolytic activities in the Escherichia coli in vitro translation system and in its separate components. FEBS Letters 414, 362-364 (1997).

Merk, H.; Stiege, W.; Tsumoto, K.; Kumagai, I.; Erdmann, V.A.: Cell-free expression of two single-chain monoclonal antibodies against lysozyme – Effect of domain arrangement on the expression. J. Biochem. 125, 328-333 (1999).

Letzte Änderung: 29.1.2001