Produktion und Optimierung von Oxidoreduktasen für enzymatische Kaskadenreaktionen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Straubing
Attenkofer
2014
|
| Schriftenreihe: | Nachwachsende Rohstoffe in Forschung und Praxis
15 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Enth. Zeitschriftenaufsätze |
| Beschreibung: | 135 S. Ill., graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS 9
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 13
1.1 ROHSTOFFBEDARF DER CHEMISCHEN INDUSTRIE 13
1.1.1 BEDEUTUNG VON BASISCHEMIKALIEN 13
1.1.2 EINSATZ NACHWACHSENDER ROHSTOFFE 14
1.2 DIE BIOKATALYSE 15
1.2.1 INDUSTRIELLE BEDEUTUNG 16
1.2.2 KONZEPT ENZYMATISCHER KASKADENREAKTIONEN 17
1.2.3 PRODUKTION VON ALKOHOLEN UEBER ENZYMATISCHE KASKADENREAKTIONEN 17
1.3 OXIDOREDUKTASEN 20
1.3.1 GLUKOSE-1-DEHYDROGENASE (GDH) 21
1.3.2 ALKOHOLDEHYDROGENASE (ADH) 22
1.3.3 ALDEHYDDEHYDROGENASE (A1DH) 24
1.3.4 WEITERE OXIDOREDUKTASEN 26
1.4 ENZYMPRODUKTION 26
1.4.1 HETEROLOGE GENEXPRESSION 26
1.4.2 FERMENTATION 27
1.4.3 REINIGUNG VON PROTEINEN 28
1.5 IDENTIFIZIERUNG NEUER ENZYME 29
1.5.1 SCREENING 29
1.5.2 ENZYMOPTIMIERUNG 30
1.6 STABILITAET VON ENZYMEN 31
1.6.1 FALTUNG, ENTFALTUNG UND INAKTIVIERUNG 31
1.6.2 ENZYMSTABILITAET IN ORGANISCHEN LOESUNGSMITTELN 33
1.6.3 VERWENDUNG THERMOPHILER ENZYME 33
1.7 AUFGABENSTELLUNG 35
2 MATERIAL UND METHODEN 37
2.1 MATERIAL 37
2.1.1 GERAETE 37
2.1.2 SOFTWARE 39
2.1.3 VERBRAUCHSMATERIAL. CHEMIKALIEN UND ENZYME 39
2.1.4 PUFFER UND LOESUNGEN 40
2.1.5 NAEHRMEDIEN 40
2.1.6 VERWENDETE STAEMME VON ESCHERICHIA COLI 42
2.1.7 PLASMIDE 42
2.1.8 OLIGONUKLEOTIDE 43
2.2 MIKROBIOLOGISCHE METHODEN 44
2.2.1 KULTIVIERUNG VON E. COLI 44
2.2.2 TRANSFORMATION VON E. COLI 44
2.2.3 FERMENTATION VON E. COLI 45
2.2.4 E. CO//-ZELLAUFSCHLUSS 45
2.3 MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN 46
2.3.1 AGAROSEGELELEKTROPHORESE 46
2.3.2 KONZENTRATIONSBESTIMMUNG VON DNA 46
2.3.3 POLYMERASEKETTENREAKTION (PCR) 46
HTTP://D-NB.INFO/1071670646
10
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.4 PRAEPARATION UND REINIGUNG VON DNA 47
2.3.5 ENZYMATISCHE BEHANDLUNG VON DNA 47
2.3.6 SEQUENZIERUNG VON DNA 47
2.4 KONSTRUKTION VON PLASMIDEN 47
2.4.1 KONSTRUKTION VON PCBRHISC-JIG^/; 48
2.4.2 KONSTRUKTION VON PCBR-ZMADH UND PCBR-SSADH 48
2.4.3 KONSTRUKTION VON PET22B-HISTAG-&YFRRA /; UND PET22B-BSTADH 48
2.5 PROTEINCHEMISCHE METHODEN 48
2.5.1 SDS-GELELEKTROPHORESE (SDS-PAGE) 48
2.5.2 BESTIMMUNG DER PROTEINKONZENTRATION 49
2.5.3 BEHANDLUNG VON ZELLLYSATEN 50
2.5.4 AUFARBEITUNG REKOMBINANTER PROTEINE 50
2.5.5 LAGERUNG VON ENZYMEN 51
2.6 BESTIMMUNG ENZYMATISCHER AKTIVITAET 51
2.6.1 AKTIVITAET AUS LOESLICHEN FRAKTIONEN DES ZELLLYSATS 51
2.6.2 BESTIMMUNG SPEZIFISCHER ENZYMAKTIVITAET 51
2.6.3 BESTIMMUNG KINETISCHER PARAMETER 52
2.6.4 ENZYMAKTIVITAET IN LOESUNGSMITTELN 52
2.7 ANALYSE DER REAKTIONSPRODUKTE NACH ENZYMATISCHER GLUKOSEOXIDATION 52
3 ERGEBNISSE 55
3.1 GLUKOSE-L-DEHYDROGENASE AUS SULFOLOBUS SOLFATARICUS (SSGDH) 55
3.1.1 PRODUKTION FUNKTIONALER SSGDH 55
3.1.2 PRODUKTVERIFIZIERUNG NACH GLUKOSEOXIDATION 57
3.1.3 CHARAKTERISIERUNG DER SJGDH 58
3.2 ALKOHOLDEHYDROGENASE AUS GEOBACILLUS STEAROTHERMOPHILUS (SSSYADH) 61
3.2.1 AUSWAHL GEEIGNETER ADH 61
3.2.2 PRODUKTION DER SSS/ADH 62
3.2.3 CHARAKTERISIERUNG DER AESVADH 63
3.3 ALDEHYDDEHYDROGENASE AUS THERMOPLASMA ACIDOPHILUM (7AALDH) 67
PUBLIKATION 1. REFOLDING OF A THERMOSTABLE GLYCERALDEHYDE DEHYDROGENASE
FOR APPLICATION IN
SYNTHETIC CASCADE BIOMANUFACTURING 69
3.4 OPTIMIERUNG DER 7AALDH 83
PUBLIKATION II. IMPROVEMENT OF THERMOSTABLE ALDEHYDE DEHYDROGENASE BY
DIRECTED EVOLUTION
FOR APPLICATION IN SYNTHETIC CASCADE BIOMANUFACTURING 85
3.5 ANWENDUNG DER OXIDOREDUKTASEN IN ZELLFREIEN REAKTIONEN 95
PUBLIKATION III. CELL-FREE METABOLIE ENGINEERING - PRODUCTION OF
CHEMICALS VIA MINIMIZED
REACTION CASCADES 97
4 DISKUSSION 107
4.1 PRODUKTION VON OXIDOREDUKTASEN 107
4.2 OPTIMIERUNG VON OXIDOREDUKTASEN FUER DEN EINSATZ IN ENZYMATISCHEN
KASKADENREAKTIONEN 108
4.3 EINSATZ VON SSGDH, SSSFADH UND 7AALDH 110
4.4 AUSBLICKE 112
INHALTSVERZEICHNIS 11
ZUSAMMENFASSUNG 115
SUMMARY 117
PUBLIKATIONSLISTE 119
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 121
TABELLEN VERZEICHNIS 123
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 125
LITERATURVERZEICHNIS 127
FABIAN STEFFIER 135
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