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22.06.2024

06.12.2022

Neuartige Katalysatoren aus Enzymen entwickeln

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Die TU Darmstadt koordiniert unter Leitung von Professor Nico Bruns vom Fachbereich Chemie das Marie-Sklodowska-Curie-Netzwerk "Metal-Containing Radical Enzymes - MetRaZymes". Das von der EU, der Schweiz und Großbritannien mit mehr als drei Millionen Euro geförderte Projekt wird 13 Promovierenden ermöglichen, neuartige Enzyme als umweltfreundliche und effiziente Katalysatoren für radikalische Reaktionen zur Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen, Polymeren und anderen chemischen Verbindungen zu entwickeln.

Enzyme und Proteine, die Metallionen enthalten, sind in der Natur weit verbreitet. Sie katalysieren zum Beispiel biochemische Reaktionen, um Peroxide abzubauen oder biogene Polymere wie Lignin aufzubauen. Außerdem sorgen sie für den Transport des Sauerstoffs im Blut und in den Zellen. Solche Metalloenzyme können aber auch für die nachhaltige und sehr gezielte Synthese von pharmazeutischen Wirkstoffen oder synthetischen Polymeren eingesetzt werden.

Im Rahmen von MetRaZymes entwickelt ein internationales und interdisziplinäres Projektteam neuartige Metalloenzyme, die mittels radikalischer Reaktionen nützliche chemische Verbindungen wie pharmazeutische Wirkstoffe oder funktionale Polymere herstellen können. Dabei liegt der Fokus sowohl auf der Entwicklung und dem Engineering von artifiziellen Metalloenzymen und von natürlich vorkommenden Metalloenzymen im Zusammenspiel von experimentellen und computergestützten Methoden als auch auf der Prozessführung der biokatalytischen Reaktionen und der Skalierbarkeit der Enzymproduktion.

Die in dem Projekt ausgebildeten Doktoranden werden durch das vielfältige Fortbildungsprogamm dieser internationalen Graduiertenschule und in enger Zusammenarbeit mit den Industrie-Partnern des Netzwerkes in die Lage versetzt werden, zukünftig Führungsrollen in der Industrie und der Forschung im Bereich der Biotechnologie und der nachhaltigen Chemie einzunehmen. Sie werden so einen wichtigen Beitrag zur Transformation zu einer nachhaltigen und bio-basierten pharmazeutischen, chemischen und biotechnologischen Industrie in Europa leisten.

MetRaZymes stärkt das Portfolio des Forschungsschwerpunkts "Polymer Science & Engineering" des Fachbereichs Chemie der TU Darmstadt und ist ein wichtiger Baustein für die internationale Zusammenarbeit und Sichtbarkeit der TU im Bereich der Chemie und Biotechnologie.

In MetRaZymes werden, neben zwei Doktoranden und der Projektmanagerin Dr. Raheleh Pardehkhorram im Fachbereich Chemie unter Leitung von Professor Nico Bruns, die folgenden universitären Partner zusammenarbeiten: Universität Groningen (Prof. Gerard Roelfes und Prof. Katja Loos), Universität Strasbourg (Dr. Vincent Lebrun), Universität für Bodenkultur, Wien (Prof. Chris Oostenbrink), Universität Mailand (Prof. Ivano Eberini), Universität Stuttgart (Prof. Ralf Takors), TU Dortmund (Prof. Joerg C. Tiller), Universität Strathclyde, Glasgow (Dr. David S. Palmer), Universität Basel (Prof. Thomas R. Ward), ETH Zürich (Prof. Sven Panke) und Universität Bern (Prof. Francesca Paradisi).

Trainings- und Kommunikationspartner sind die Thales Akademie GmbH (Deutschland), Nature Portfolio (UK/Niederlande), Biofaction KG (Österreich), Wikimedia (Schweiz) und das Industrial Biotechnology Innovation Centre IBioIC (UK). Industriepartner, die unter anderem Praktika für die Doktroranden anbieten werden, sind Novozymes A/S (Dänemark), BRAIN AG (Deutschland), Johnson Matthey PLC (UK), BASF SE (Deutschland), Novartis Pharma AG (Schweiz), Oxford Biotrans Ltd. (UK), NovAliX SAS (Frankreich) und Corning SAS (Frankreich).

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Quelle: Technische Universität Darmstadt