Schlüsselwort: Downstream Processing

Produktion des Insektenmetalloprotease Inhibitors in Escherichia coli

Produktion des Insektenmetalloprotease Inhibitors in Escherichia coli von Hoffmann, Daniel
Die Bekämpfung antibiotikaresistenter Krankheitserreger, deren Verbreitung immer weiter zunimmt, könnte zukünftig durch antimikrobielle Peptide (AMPs) gelingen. Insbesondere AMPs aus Insekten sind aufgrund ihrer Diversität vielversprechende pharmazeutische Kandidatenmoleküle. Die potentielle pharmazeutische Anwendung erfordert für entsprechende Charakterisierungen und klinische Studien eine Produktion der AMPs in ausreichenden Mengen und hoher Reinheit. Die rekombinante Proteinproduktion mit Escherichia coli (E. coli) ist im industriellen Maßstab etabliert und kann für kleine Proteine ohne komplexe posttranslationale Modifikationen gut umgesetzt werden. Im Fall der Produktion von AMPs besteht jedoch das Risiko einer toxischen Wirkung des Zielproteins auf den Expressionsorganismus. In dieser Arbeit sollte daher eine Methodik etabliert werden, bei der AMPs in unlöslichen inclusion bodies (IBs) akkumuliert werden, sodass der Expressionsorganismus vor einer eventuellen Toxizität geschützt ist. Außerdem sollte die Produktaufarbeitung der IBs im Vergleich zu klassischen Methoden vereinfacht und möglichst für alle Zielproteine vereinheitlicht werden. Zu diesem Zweck wurde für die IB-basierte Produktion ein pull-down tag verwendet, das durch die Fusion an ein Zielprotein dessen Akkumulation in IBs bewirkt und zugleich eine pH-abhängige Resolubilisierung dieser IBs ermöglicht. Zum Vergleich der IB-basierten Produktion und Produktaufarbeitung mit einer löslichen Produktion und der entsprechenden Produktaufarbeitung wurde der Insektenmetalloprotease Inhibitor (IMPI) als AMP ausgewählt. Die pH-abhängige Resolubilisierung der IMPI-IBs war möglich und es wurde sowohl nach löslicher, als auch nach IB-basierter Produktion in E. coli bioaktiver IMPI isoliert.
Aktualisiert: 2020-01-27
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Fermentative Butanolproduktion aus lignocellulosehaltiger Biomasse mit integrierter Produktabtrennung

Fermentative Butanolproduktion aus lignocellulosehaltiger Biomasse mit integrierter Produktabtrennung von Roth, Jasmine
Angesichts endlicher fossiler Ressourcen werden nachwachsende Rohstoffe als Alternative für die stoffliche und energetische Nutzung in Betracht gezogen. Butanol kann als Biokraftstoff wie auch als Plattformchemikalie eingesetzt werden. Ein vielversprechender Ansatz, um die biotechnologische Aceton-Butanol-Ethanol-(ABE)-Fermentation ökonomisch betreiben zu können, beinhaltet die Verwendung von lignocellulosehaltigen Rohstoffen als Fermentationssubstrat. Aufgrund von Lösemitteltoxizität sowie niedrigen Produkttitern ist die Effizienz der fermentativen Produktion zusätzlich an ein wirksames Downstream-Processing gebunden. In der vorliegenden Arbeit werden aus lignocelluosehaltigen Rohstoffproben hergestellte Hydrolysatmedien auf deren Eignung als Substrate während der Fermentation mit Clostridium acetobutylicum untersucht. Zusätzlich werden zwei Verfahren zur Abtrennung von Butanol aus Fermentationen eingesetzt, wobei ein Extraktionsmittel jeweils auf einen porösen Träger in Form eines Partikels oder einer Membran imprägniert wird. Die ökonomische Bewertung des Gesamtprozesses erfolgt abschließend anhand einer Stoffstromsimulation.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Design, Charakterisierung und Prozessintegration nicht-partikulärer Medien für bio-chromatographische Trennaufgaben

Design, Charakterisierung und Prozessintegration nicht-partikulärer Medien für bio-chromatographische Trennaufgaben von Schwellenbach, Jan
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung eines nicht-partikulären chromatographischen Mediums, basierend auf oberflächenmodifizierten thermoplastischen Polymerfasern, beschrieben. Die Arbeitsschwerpunkte umfassen dabei die Methodenentwicklung zum Design einer optimierten adsorptiven Polymernanoschicht, darauf aufbauend die Herstellung und Charakterisierung eines faserbasierten starken Kationentauschermediums sowie dessen modellbasierte Prozessintegration.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Prozessintensivierung durch feldunterstützte Bioseparation

Prozessintensivierung durch feldunterstützte Bioseparation von Käppler, Tobias
Die Bioseparation ist mitunter der kostenintensivste Teil der Bioproduktion. Daher sind Technologien nötig, die das Downstream processing vereinfachen. Die Magnetseparation und die Elektrofiltration sind Methoden, die durch externe Felder einen Trennschritt verbessern und somit die Raum-Zeit-Ausbeute des Verfahrensschritts erhöhen können. Die Anwendung der Magnetseparation als in situ Separationsmethode und der Elektrofiltration als Proteinfraktionierungstechnik wird in dieser Arbeit erörtert.
Aktualisiert: 2021-02-11
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